На 3D-принтере напечатали зубной протез, который сам дезинфицирует дёсны

Почти две трети людей, носящих зубные протезы, сталкиваются с неприятной проблемой – инфекциями, которые вызывают покраснение, отёки полости рта, неприятный запах и воспалительные процессы, порой сопровождающиеся повышением температуры тела. 

Такого рода поражения слизистой оболочки называются стоматитом и лечатся, как правило, противогрибковыми препаратами и антисептическими растворами для полосканий. Кроме того, людям приходится постоянно чистить и дезинфицировать протезы.

Впрочем, есть вариант куда проще. Команда из Университета Нью-Йорка в Буффало представила первую вставную челюсть, снабжённую системой доставки лекарств. А создать протез, который будет сам обеззараживать дёсны, помогла технология трёхмерной печати.

По словам учёных, такие протезы создаются индивидуально, на основе слепка челюсти пациента. Материалом для этого служит полиметилметакрилат – акриловая смола, которая часто применяется в стоматологии.

При этом в нижнюю часть протеза (которая прилегает непосредственно к десне) помещаются микроскопические капсулы из биоразлагаемого полиэфира под названием поликапролактон. Эти капсулы заполнены противогрибковым препаратом – амфотерицином B.

В процессе печати капсула защищает лекарство от нагревания, а затем, в процессе ношения протеза, она разрушается, и препарат высвобождается.

Уточняется, что, в зависимости от состояния полости рта и иммунитета пациента, в протез можно загружать нужно число капсул с препаратом. При этом наиболее целесообразно "выстилать" капсулы одним слоем. Исследователи экспериментировали с одним, пятью и десятью слоями микрокапсул. Оказалось, что последние два были не столь эффективны: чем больше было дополнительных слоёв, тем хуже пористая структура пропускала высвобождающееся лекарство.

Команда также проверила свою разработку на прочность. Метод испытания на изгиб (flexural strength testing) показал, что, по сравнению с обычными протезами, у печатных прочность ниже на 35%, однако ни один из образцов во время тестов не сломался и не треснул.

 

Как отмечают авторы, инновационные методы помогут пациентам сэкономить немало средств и времени. Но, что самое главное, разработка будет эффективно и постоянно обеззараживать полость рта, что предотвратит развитие опасных болезней. Особенно это важно для инвалидов и пожилых людей, которые ограничены в движениях или не имеют возможности регулярно проводить профилактические процедуры с обычными вставными челюстями.

Кроме того, изготовление классического зубного протеза занимает от нескольких дней до нескольких недель, в то время как 3D-принтер напечатает его аналог быстрее.

Однако работа ещё не завершена: инженеры планируют усилить механическую прочность печатных протезов, и также сразу протестировать различные методы их восстановления в случае поломки.

Кстати, по мнению специалистов, по той же самой технологии можно создавать и другие медицинские изделия, загруженные лекарствами. Это могут быть, например, гипсовые повязки, разного рода протезы или стенты (каркасы для регулирования ширины полого органа или его части – артерии, кишечника, пищевода и так далее).

Более подробно о зубных протезах нового поколения рассказывается в статье, которая представлена в издании Materials Today Communications.