Рот — это очень агрессивная среда, вот почему дантисты не дают бессрочных гарантий. Несмотря на их усилия, пломба может расколоться, не выдержав напряжения при откусывании и пережевывания пищи, или зуб может начать вторично портится в месте, где пломба связывается с зубом. 70% процентов всех лечебных процедур с зубами связаны с заменой установленных пломб, на что тратится только в одних Соединенных Штатах 5 миллиардов долларов ежегодно.

Теперь, однако, ученые из Исследовательского центра Паффенбаджа (Paffenbarger Research Center) Американской Зубной Ассоциации (объединенная исследовательская программа Национального Института Стандартов и Технологии (NIST)) показали, что с помощью нанотехнологий можно создать материал, более устойчивый к разрушению и вторичной порче зуба. Они сообщают об этом в последнем выпуске Журнала Зубных Исследований (The Journal of Dental Research, H.H.K. Xu, M.D. Weir, L. Sun, S. Takagi and L.C. Chow. Effects of calcium phosphate nanoparticles on Ca-PO4 composite, J Dent Res 86(4):378–383m 2007.).

Новый метод решает проблему с пломбой из стандартной композитной смолы, добавив к ней материала, близкого к натуральному. Дантист создает пломбу, смешивая чистую жидкую смолу с порошком, который содержит краску, укрепляющие и другие материалы вместе с клеем. Освещение светом приводит к полимеризации клея и затвердеванию пломбы. Проблема разрушения пломбы решается добавкой в порошок, которая обеспечивает высвобождение ионов кальция и фосфат ионов. Эти ионы влияют на долгосрочную устойчивость пломбы, так как они не только восстанавливают кристаллическую структуру зуба, но создают буфер против кислоты, произведенной бактериями во рту и вызывающей разрушение зуба. До сих пор доступные вещества, высвобождающие ионы, были структурно весьма непрочны, и добавка их к пломбе ослабляла ее.

Пломба с нанокомпозитом фосфата кальция. Нанокомпозит может «искусно» высвобождать ионы, создавая буфер против кислот и препятствуя разрушению зуба, а также восстанавливая минералы зуба

Чтобы разрешить это противоречие, исследователи использовали метод высыхания брызг (spray-drying), который приводит к получению малых частиц таких веществ, одно из которых — безводный дикальцийфосфат (DCPA) размером приблизительно всего в 50 нанометров, это в 20 раз меньше, чем 1-микронные частицы обычного порошка DCPA. Поскольку эти наночастицы имеют намного большее отношение поверхности к объему, они намного более эффективны при высвобождении ионов, а значит, меньшее количество материала будет производить такой же эффект. Это, в свою очередь, оставляет больше места в смоле для того, чтобы укрепить волокна, которые усиливают пломбу. Развивая эту идею, исследователи создали наноразмерные кварцевые волокна, использование которых позволяет создать пломбу вдвое более прочную, чем любая, созданная современными коммерческими технологиями.

Автор перевода – Дмитрий Лещев