Ново решение за закрепване на зъбни протези е вдъхновено от октопода

Проучването черпи вдъхновение от адхезивните стратегии на обикновения октопод (Octopus vulgaris), чиито вендузи се отличават със способността си да се захващат стабилно както в мокри, така и в сухи условия. Изследователите възпроизвели микроархитектурата на тези вендузи, използвайки усъвършенствани 3D печатни технологии като двуфотонна полимеризация и дигитална обработка на светлина. Получените зъбни протези притежават микро - и макротопография, наподобяваща вендузите на октопода, което значително подобрява тяхната адхезия към оралните тъкани.

За допълнително подобряване на закрепването, повърхностите били покрити с кератин – естествен протеин, известен със своята хидрофилност и биосъвместимост. Тази комбинирана стратегия на физически и химически модификации значително увеличава адхезивната сила както в сухи, така и във влажни условия. Впечатляващо е, че био-вдъхновените дизайни на вендузи демонстрират по-високи сили на откъсване в сравнение с конвенционалните протези, дори при използване на стандартни адхезиви.

Проучването също така изследва издръжливостта на кератиновите покрития и взаимодействието им с оралната лигавица. Кератинът, извлечен от овча вълна, се оказал устойчив на ензимна деградация и запазил адхезивните си свойства с течение на времето. Важно е да се отбележи, че уникалният химичен състав на кератина, включително богатите на цистеин дисулфидни връзки, допринася за отличната адхезия, като формира стабилни взаимодействия с лигавичните тъкани.

Тази иновация представлява значителен напредък за милионите хора по света, които разчитат на зъбни протези, особено възрастни и пациенти със системни заболявания, които ограничават възможността за поставяне на зъбни импланти. Лошото закрепване на протезите често води до дискомфорт, затруднения при говорене и хранене, както и до цялостно неудовлетворение, което влияе негативно върху качеството на живот на пациентите. Традиционните решения, като адхезивните кремове, често се възприемат като неудобни, нехигиенични и предизвикващи давене или промяна във вкуса.

Принципите, заложени в това проучване, имат потенциални приложения и в други медицински области извън денталната медицина, като разработката на самозалепващи се медицински устройства, протези и системи за доставяне на лекарства, предназначени за влажна среда. Способността да се имитират естествените адхезивни стратегии може да доведе до по-ефективни и удобни за пациента решения в здравеопазването.

Проучването, озаглавено „Bioinspired Physico-Chemical Surface Modifications for the Development of Advanced Retentive Systems“, бе публикувано онлайн на 19 ноември 2024 г. в Advanced Materials Technologies, преди официалното му включване в печатно издание.

Теми:

Етикети: