科學家開發可治愈牙齦感染的近紅外微型LED牙科植入物

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 14 日 11:13 | 分類 IR LED

據外媒New Atlas報道,雖然種植牙確實是假牙的長期替代品,但如果發生慢性牙齦感染,它們可能需要通過手術進行更換。因此,科學家們正在研究一種更好的植入物,它可以通過口腔運動產生電能。

目前,賓夕法尼亞州立大學的助教Geelsu Hwang及其同事正在開發這種植入物,它由自然外觀的種植牙本身(牙冠)組成,其內部是一個鋼體,其中包含一個整流電路、一個電池和一圈圍繞其暴露底座的近紅外微型LED。底部突出于牙冠的底部,并通過螺絲固定在病人的頜骨上。

該牙冠是由牙科樹脂與一種叫做鈦酸鋇的無機化合物的納米顆粒結合而成。后者是一種壓電材料,意味著它對機械應力的反應會產生電荷。

研究人員希望諸如咀嚼等動作足以產生電荷,并儲存在電池中。然后,該電池將定期為微型LED供電,以便它們能夠照射周圍的牙齦組織。以前的研究表明,這種治療性的光照射,即所謂的光療,可以幫助減少炎癥,并加快因感染而受損的牙齦組織的愈合。

圖片來源:拍信網正版圖庫

此外,該團隊的實驗室測試表明,鈦酸鋇顆粒的負表面電荷排斥口腔變異鏈球菌的負電荷細胞壁。這意味著,這些細菌不應該粘附在牙冠上,形成我們所知道的牙斑的生物膜–從而減少了首先發生感染的可能性。

研究人員聲稱,這種樹脂/納米粒子復合材料在多次測試過程中保持了壓電效應。它還提供了與現有牙科復合材料相似的機械強度,此外,鈦酸鋇納米顆粒不會從其中浸出,也不會傷害健康的牙齦組織。

“我們希望進一步開發這個植入系統,并最終看到它的商業化,以便它可以在牙科領域使用,”Hwang說。這項研究在最近發表于《ACS應用材料與界面》雜志的一篇論文中有所描述。

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