Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie is slechte mondgezondheid gekoppeld aan "slechte leefomstandigheden, lage opleiding en gebrek aan tradities." Ongeveer 26 procent van de volwassenen heeft onbehandeld tandbederf. Het komt vooral voor in populaties met een laag inkomen, en het is gekoppeld aan een hele reeks gezondheidsproblemen, waaronder hartaandoeningen, beroerte, diabetes, longontsteking, slechte zwangerschapsuitkomsten en dementie.
Nu hebben onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen een manier bedacht om 3D-tanden en andere tandheelkundige implantaten uit antimicrobiële polymeren te 3D-printen. De nieuwe tanden zouden de bacteriën, Streptococcus mutans, doden die zich in de mond verzamelen en tandbederf veroorzaken.
3D-printen is al begonnen in de tandheelkunde, in de vorm van vervangende tanden en fineer. Maar chemieprofessor Andreas Hermann, die leiding geeft aan de polymeerchemie en bio-engineeringgroep in Groningen, en Yijin Ren, hoofd van de orthodontische afdeling van de universiteit, waren het erover eens dat ze een stap verder konden gaan.
"We hebben allebei gerationaliseerd dat het in tijden van tandheelkunde die digitaal gaat, gunstig zou zijn voor patiënten als we een bacteriedodende eigenschap kunnen toevoegen aan alle 3D-geprinte tandheelkundige materialen, " zegt Hermann.
Hermann en zijn team combineerden antibacteriële ammoniumzouten met standaard tandharsen. "De antimicrobiële harsen bevatten groepen die positief geladen zijn en een interactie aangaan met het buitenoppervlak van bacteriën, " zegt Hermann. "We hebben de materialen zo ontworpen dat zodra bacteriën zich op het materiaal vestigen, de positief geladen groepen gaten in de microben maken en de bacteriën sterven."
Vervolgens drukten ze de tanden met behulp van een Formlabs Form 1 3D-printer en een proces dat stereolithografie wordt genoemd, waarbij het vloeibare polymeer laag voor laag in een vorm wordt afgezet en vervolgens met een laser wordt uitgehard. Om het te laten werken, moest de viscositeit van hun antimicrobiële kunststof dezelfde zijn als die van een conventionele.
De onderzoekers drukten tanden met en zonder antimicrobiële eigenschappen om hun materiaal te testen. Ze zetten vervolgens tandbederf veroorzakende bacteriën op de monsters. Meer dan 99 procent van de bacteriën stierf op de behandelde tanden, terwijl slechts ongeveer 1 procent werd gedood op de onbehandelde.
Nicholas Staropoli, een onderzoeksmedewerker voor de American Council on Science and Health, zei in een overzicht van de studie dat hij denkt dat de tanden orale infecties, zoals endocarditis, kunnen voorkomen en tandheelkundige implantaten kunnen conserveren, die vaak worden afgebroken door bacteriën, maar hij maakt zich zorgen over hoe de tanden het microbioom van de mond zouden beïnvloeden. Kunnen ze bacteriën die een persoon verdedigen tegen schadelijkere ziekteverwekkers vernietigen?
De tandheelkundige implantaten kunnen grote gevolgen hebben, vooral voor mensen in gebieden met weinig middelen die geen regelmatige toegang hebben tot artsen en tandartsen. Hermann zegt dat extra kosten minimaal zouden zijn, omdat de materialen die zijn team gebruikt om het antimicrobiële polymeer te maken, goedkoop en gemakkelijk verkrijgbaar zijn.
Nu zegt Hermann dat ze aan langetermijntests werken om te zien hoe het polymeer in de loop van de tijd standhoudt en hoe het samenwerkt met dingen zoals tandpasta - om ervoor te zorgen dat het niet afbreekt of minder effectief wordt met slijtage, en om te zien hoe het heeft invloed op de gebruiker. Hij zegt dat het materiaal onmiddellijk kan worden aangebracht in houders en dat het snel kan worden gebruikt bij orale restauraties, kronen en vervangende tanden.
