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在牙科领域使用新技术

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Anonim

摘要

今天的纳米牙科似乎是一个梦想,但是纳米技术的科学进步,在理解牙科器官和定居微生物之间复杂的相互关联的微观世界的过程中,开启了可能变革世界的各种可能性牙科,例如通过使用纳米材料,纳米生物技术和最近的提议“ nanorobts”在短时间内保持口腔健康。本文回顾了纳米技术在牙科科学中的应用,以及这些新技术如何为牙科创新材料的开发做出巨大贡献,例如纳米颗粒,纳米管和纳米复合材料等可以应用的材料。直接在诊所这标志着在该行业的保守程序中具有各种重要价值的可能性。

抽象

如今,纳米牙科就像梦一样。然而,通过纳米技术的科学进步仍然如此;了解牙齿器官组织和定植微生物之间复杂的相互关联的微观世界;开创了可能改变牙科领域的新可能性的宇宙,因为当牙科涉及使用纳米材料,纳米生物技术时,这是在短期内维持口腔健康的问题;以及新的提案构想“ nanorobots”。本文对分子工程技术在牙科科学中的应用进行了修订,以及这些新技术如何为纳米颗粒,纳米管和纳米复合材料等新型创新牙科材料的发展做出巨大贡献;可以直接应用于临床,以及如何打开这些技术,这在牙科专业领域的防腐程序中具有极为重要的新可能性。

介绍

纳米技术是一门应用科学领域,致力于在原子和分子水平上控制和操纵物质,范围在一百到一百纳米之间。它可以通过控制该规模的物质来创建材料,设备和系统。在牙科领域,已经开发出高度专业化的生物传感器,其可以识别唾液中的疾病。在不久的将来,将其用于诊断高影响力疾病,例如乳腺癌,卵巢癌和胰腺癌,阿兹海默氏病,艾滋病,糖尿病和骨质疏松症将是关键。

自从成立以来,由于龋齿产生的溶解作用,牙科专业活动特别针对牙齿结构的修复和恢复。牙医的概念和作用领域是基于该职业的祖先假设,在该假设中,消除脱矿质组织及其修复是解决这种大流行后果的必要程序。

同样地,为了满足对美学占据主要地位的修复体的需求,科学和技术的进步引导他们努力创造出满足一般欣赏和对修复牙齿组织的材料的需求的材料。失去了与牙齿自然结构相似的外观。因此,由于牙科学领域的科学进步;本文旨在回顾纳米技术在牙科科学中的应用。这些新技术对开发纳米级颗粒的创新材料的贡献;及其作为纳米颗粒,纳米管和纳米复合材料等的日常临床应用,以及在该专业的保守程序中所展现出的极其重要的可能性和贡献集,彻底改变了祖传疗法和牙科程序。

如今,尝试将牙科科学领域概念化是一件非常复杂的事情,因为大多数研究都将他们的工作定位为流行的修复概念,其中恢复了残缺的牙齿功能的材料的美观性和稳定性是其优势所在。主要目标但是,基础科学研究增加了牙科科学的复杂性,因为它是为数不多的致力于寻找可再生和/或修复造口工具的策略的领域之一,该方法包括一个引人入胜的神秘世界在人体中存在“牙齿器官”。

在这种情况下,进行的研究表明,当牙齿受到诸如氟化物等元素促进牙齿脱矿的作用时,牙齿的再生能力,从而建立了科学基础,从而驳斥了人们对龋齿的误解。作为不可逆的过程,因此构成了对牙齿结构的养护和维护产生有益影响的先例。

在这个狭小的世界中,对于研究人员而言,奇妙而神秘的宇宙打开了,这使人们可以明确地探索直到现在还处于黑暗中的技术发展领域,并且可以照亮牙科界。纳米技术在牙科领域的适用性在一般实践程序和各种专业中均已变得显而易见。今天的牙医已经在他的私人诊所中使用纳米材料,足以提及各种公司已经开始以纳米混合树脂,纳米填充剂和/或纳米胶粘剂的形式出售其产品,这些产品在以“ nano”规模进行操作时与临床实践中使用的常规材料相比,它们提高了机械,物理和化学性能。

纳米颗粒已开始在医学和牙科领域中发挥重要作用,在银和纳米颗粒等应用中,纳米颗粒已被用作牙科填充剂的替代品。这些纳米颗粒的妙处在于它们在表面化学中具有的新的抗磨损,抗菌和抗真菌特性,这就是为什么它们可以用于治疗与牙根有关的问题的原因,这一举动令牙科界感到惊讶通过能够抵抗金黄色葡萄球菌,大肠杆菌,粪肠球菌和白色念珠菌,这一特性无疑为患者的健康提供了多种可能性和益处。

关于牙釉质和牙本质的再生,组织生物工程的结合;随着基因工程触发纳米颗粒和与矿化组织仿生的纳米颗粒的发展,它们已经开始在体外制造牙齿器官中取得成果。这方面的一个例子是牙釉蛋白基因,该基因已被操纵以粘附于羟基磷灰石纳米颗粒,当直接发射至封装在纳米水凝胶中的干细胞时,羟基磷灰石纳米颗粒可以被粘附。它们开始对釉质组织的形成发挥作用。同样地,将纳米水凝胶与纳米纤维网络进行细胞共培养时所获得的结果,纳米纤维网络内部装有载有牙本质唾液蛋白基因的颗粒,这表明干细胞可以将自己组织成细胞层,这些细胞层可以转化为类似于在牙齿器官中发现的牙本质和牙釉质组织。这种第一种方法开辟了未来牙科实践将发生巨大变化的可能性,从而允许在同一牙科诊所生产牙齿,从而实现该行业最重要的科学贡献之一。从而达到该行业最重要的科学贡献之一。从而达到该行业最重要的科学贡献之一。

在正畸专业中,正在使用纳米颗粒来控制疼痛信号并通过使用填充有诱导神经组织再生的因子的纳米球来增加神经的分支。然而,正如Sims博士所建议的那样,在专业领域中纳米技术仍然是一个梦想,他认为使用牙套可以被编程为控制骨骼的生物力学响应的纳米机器人代替。和牙周膜,以实现牙齿运动。同样,植入术领域将受益于称为纳米骨骼的材料的开发,该材料紧密模仿真实骨骼的结构和组成,这将使人造钛植入物成为过去的材料。这是由于以下事实:纳米骨植入物具有与活组织相互作用的更大能力,并允许身体更快地自我修复,因为当它认识到它是相似的纳米材料时,就会试图在其中发展。

为此,在外科手术和植入学领域,科学家们正在创造``智能''植入物,这些植入物能够检测出正在发育的组织类型,将信息传达给手持设备,并根据需要释放药物以促进组织发育。这样的植入物还被设计成有助于避免骨植入物后常见的并发症,例如感染,炎症(或疤痕发展),植入物松动,以及在骨癌的情况下,植入物复发。

同样,科学家正在研究具有固有机制以保护人体免受感染或抑制癌症发展的植入物,例如银,锌,锆,硒和铬。

专门针对整形外科和牙科领域,它旨在通过在纳米尺度上修饰植入物的表面,来创建可直接应用于骨骼组织的材料,该材料模仿我们组织的天然纳米结构。这将使植入物的表面与离子,生物分子和细胞更好地相互作用,有利于生物植入物的生物相容性。因此,例如,正在开发具有纳米涂层,纳米膜和纳米结构表面的钛植入物,这将有利于骨组织与植入物表面的结合(骨整合)。

从这个意义上说,在UBA牙科学院病理解剖学教席的生物材料实验室以及UBA工程学院的机械工程系中,我们致力于研究各种技术的应用以可控的方式,钛表面的特性,例如化学腐蚀的表面处理和激光烧蚀的纹理化。

尽管纳米技术以其有价值的贡献旨在为不同领域的不断增长的需求提供答案,但有必要了解这些进步不仅会产生巨大的好处,而且还会产生必须研究和预防的问题和风险。

这样,纳米颗粒可能对人类或环境产生负面影响,其中纳米毒理学(5)和纳米生态毒理学是其治疗的方面。

纳米颗粒可以通过吸入,摄入,注射和/或通过皮肤进入人体。它们也可以从生物医学设备的金属植入物的表面在体内生成,例如手术中使用的髋关节假体,网格,板,螺钉和撑开器。

在生物材料实验室,我们研究了生物医学植入物的腐蚀问题,其中包括研究的其他方面,考虑到植入物的表面可能是微颗粒和纳米颗粒向生物环境释放的潜在来源。

从这个意义上讲,我们在实验动物的实验模型中以微米和纳米尺度评估了钛颗粒生物体内的生物分布,命运和潜在风险。纳米粒子生物学效应的研究代表了纳米毒理学和生物相容性研究的新挑战。

最后,科学的进步开辟了新的专业领域,例如新的“生物牙齿学”一词的出现,它试图将基础科学研究和临床科学研究的结果融合在一起,以结合分子生物学的当代发展,计算机科学(DNA和RNA纳米芯片),纳米遗传学,生物工程学以及具有临床口腔医学的纳米技术,因此导致了新的专利产品和技术的开发。

1959年诺贝尔奖获得者物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)发表了以下声明:“据我所知,物理学原理并不否认有可能逐个原子地操纵事物……化学和化学问题如果我们发展出观察自己正在做的事情以及在原子级做事的能力,就可以避免生物学的发展。这段演讲很可能被归类为演讲,同时又瞥见了一个科幻小说中的故事,发出了反射,开始产生回声,回声越来越响,直到今天40岁的人是一门科学的基础,该科学的名称越来越多:“纳米技术”,这清楚地表明,这个引人入胜的世界的进步正在彻底改变科学技术,证实了人类作为有远见的人的能力以及促进支持牙科科学的研究的必要性。

结论

根据所查阅文章的报道;纳米技术在牙科科学领域中已开始具有非凡的价值,将其用作美观的组织再生材料。

具有纳米颗粒的牙科材料实现的物理化学性质提高了牙科修复材料的效率。

体外培养和动物模型中细胞相容性的表征;具有纳米颗粒的新型牙科材料;已显示可增加细胞反应;具有牙齿组织仿生特性的特征;并支持在牙科种植学领域中应用的新材料的开发,从而为人们提供更好的生活质量。

目前,应用于牙科科学的纳米技术研究可以被认为是最具创新性的项目之一,具有极大的潜力来彻底改变牙科疾病的诊断和治疗方法。以及用于组织再生。

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