Заполненные специальным препаратом напечатанные 3D-протезы смогут бороться с грибковыми инфекциями 25-04-2018 Почти две трети населения США, использующего зубные протезы, страдают частыми грибковыми инфекциями, которые вызывают воспаление, покраснение и отеки во рту.
Для успешного лечения этих инфекций, называемых стоматологическим стоматитом, исследователи из Университета Буффало (UB) решили использовать 3D-принтеры для создания зубных протезов, заполненных микроскопическими капсулами, которые периодически будут выпускать амфотерицин B, противогрибковый препарат.
В отличие от уже известных методов лечения, таких как антисептические ополаскиватели для полости рта, пищевая сода и дезинфекция в микроволновке, новая разработка также может помочь предотвратить инфекцию, в течение ношения протезов.
"Большое значение этой инновационной системы 3D-печати заключается в том, что она экономит затраты и время", - говорит Правин Арани (Praveen Arany), д.м.н., ведущий автор исследования, доцент кафедры оральной биологии в Школе Стоматологической Медицины при UB.
Технология позволяет врачам-клиницистам быстро создавать индивидуальные зубные протезы, изготовление которых обычно длится от нескольких дней до недель, говорит Арани.
"Противогрибковое применение может оказаться бесценным для людей с высокой восприимчивостью к инфекции, таких как пожилые люди, госпитализированные или инвалиды", - говорит он.
Ожидается, что рынок стоматологических биоматериалов стоимостью более 66 млрд долларов (в 2015 году), к 2020 году вырастет на 14 %. Значительная часть промышленности сосредоточена на стоматологических полимерах, в частности на производстве протезов.
Исследователи UB напечатали свои протезы из акриламида, основного материала для изготовления протезов. Исследование стремилось выяснить, будут ли эти протезы также прочны, как и обычные зубные протезы и может ли материал эффективно высвобождать противогрибковые препараты.
Исследователи использовали машину, проверяющую прочность на изгиб, которая изгибала протезы, чтобы обнаружить точки разлома. В качестве контрольного протеза был использован обычный протез. Хотя прочность на изгиб 3D-печатного протеза была на 35% меньше, эти протезы никогда не ломались.
Чтобы изучить выброс лекарства в 3D-печатных протезах, команда заполнила противогрибковым средством биоразлагаемые проницаемые микросферы. Микросферы защищают лекарство от тепла во время процесса печатания, и позволяют выброс лекарства по мере их распада.
В ходе исследования была разработана инновационная форма акриламида. Зубные протезы были протестированы с одним, пятью и 10 слоями материала, чтобы узнать, смогут ли дополнительные слои зубного протеза удерживать больше лекарства. Исследователи обнаружили, что наборы с пятью и 10 слоями оказались непроницаемыми и не были эффективны при дозировании лекарства. Высвобождение препарата не было затруднено в одиночном слое, более пористом, и рост грибков был успешно уменьшен.
Будущие исследования направлены на укрепление механической прочности 3D-печатных зубных протезов со стеклянными волокнами и углеродными нанотрубками, а также на футеровку зубных протезов.