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Restauración dental

Brillo reparador

Pernos odontológicos fabricados con nanopartículas emiten luz y facilitan la recuperación de piezas dentales

075_Resina_194Tiago CirilloUn nuevo tipo de perno odontológico translúcido elaborado con fibra de vidrio ha salido al mercado. Con esta novedad, el tiempo de cura (endurecimiento) de las resinas y cementos empleados en la restauración y obturación dental se reduce de 5 minutos a 30 segundos, a lo sumo. El nuevo producto es el resultado de una asociación entre el Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos (CMDMC), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) financiados por la FAPESP, y la empresa Angelus, de Londrina (estado de Paraná). Esta misma colaboración arrojó como resultado un envase inteligente y antimicrobiano destinado a dichos pernos.

El conocimiento que hizo posible el desarrollo de este nuevo producto odontológico surgió durante la elaboración de la tesis doctoral del investigador Valdemir dos Santos, dirigido por el profesor Elson Longo, coordinador del CMDMC, que se encuentra instalado en el Instituto de Química del campus de Araraquara de la Universidad Estadual Paulista (Unesp). Durante su investigación, Santos sintetizó de manera innovadora el molibdato de calcio mediante el uso de microondas, a partir de cloruro de calcio y molibdato de sodio, sustancias con propiedades fotoluminescentes. “Cuando sufren la incidencia de la luz azul [mediante el empleo de una lámpara o LED dispuesta en una especie de bastón usado por el dentista] de una longitud de onda de entre 460 y 490 nanómetros, las partículas de ese material presentes en el perno fotoluminescen, es decir, emiten luz, funcionando de manera similar a un LED”, explica Longo. “Éste lleva a cabo la cura del cemento o resina, empleado en el tratamiento odontológico.”

Los pernos se emplean, de una manera general, desde hace bastante tiempo en endodoncia, la especialidad que previene y cura las enfermedades que acometen a la pulpa dental, tales como la caries. El tratamiento consiste en remover el tejido infectado y reemplazarlo con material obturador (cemento o resina). Cuando el diente queda fragilizado, luego de la remoción de la parte enferma, la solución radica en emplear un perno, para dotarlo de firmeza. Existen varios tipos de pernos en el mercado. Los más utilizados se fabrican de metal (circonio, acero inoxidable o titanio). Pero éstos tienen algunas desventajas, tales como sus propiedades mecánicas, que son distintas que las de la estructura del diente, lo que causa alteraciones significativas en su comportamiento mecánico. También están sujetos a la corrosión y la oxidación, además de transmitir el calor.

Más recientemente empezaron a surgir pernos no metálicos, fabricados con carbono o fibra de vidrio. Éstos tienen un comportamiento que se asemeja más a la estructura dental, lo que redunda en una compatibilidad con las propiedades mecánicas presentes en el diente, cosa que a su vez hace que disminuyan los riesgos de falla o fracturas en la raíz. Asimismo, son más adherentes y tienen una elasticidad muy cercana a la de la dentina, el tejido que forma el cuerpo del diente y es recubierto por el esmalte. Los pernos no metálicos también cuentan con una mayor resistencia a la corrosión y se los remueve con facilidad.

Los que desarrolló Angelus están compuestos por un 80% de fibra de vidrio y un 20% de resina epoxi, dopada con nanopartículas de molibdato de calcio. Miden alrededor de 2 centímetros de largo y 1,4 milímetro de diámetro en su parte más voluminosa. “Aun cuando tienen una estructura rígida y compacta, como los pernos de fibra de vidrio son translúcidos, pasa por ellos un 12% de la luz incidente, una cantidad suficiente como para lograr la polimerización de los materiales”, explica Longo. “El proceso de endurecimiento es más rápido pues, a diferencia de lo que ocurre con los pernos opacos, la luz penetra hasta regiones más hondas del diente, adonde no llegaría sin este canal de transmisión. Esto hace de este producto un vehículo importante para que el odontólogo tenga la seguridad de que su trabajo ha concluido exitosamente.”

Además de los pernos fotoluminescentes, que generaron una patente, la cooperación entre Angelus y el profesor Longo, que tuvo inicio hace ocho años, cuando éste era docente de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), redundó en otro producto innovador: el envase inteligente. En formato de pequeño tubo, de cinco centímetros de longitud, está elaborado con un 98,5% de polipropileno y un 1,5% de agentes antimicrobianos. Longo explica que las bacterias y hongos necesitan molibdeno para desarrollar su metabolismo. “Este elemento forma parte del mecanismo catalítico de las enzimas, un proceso fundamental para la digestión de los alimentos que consumen, que desempeña un rol fundamental en la metalobioquímica [el nombre que se le da al metabolismo de los seres que consumen metales] de estos microorganismos”, dice. “Por ese motivo, lo buscarán en cualquier lugar para su supervivencia.”

Esta característica fue la que se empleó contra los microorganismos. A tal fin, los investigadores se valieron de nanopartículas de molibdato de sodio y de molibdato de calcio y de plata, mezcladas con polipropileno aún fundido. Cuando este plástico es inyectado en un molde y se solidifica, formando el envase, las partículas de los molibdatos y de plata se concentran en algunos puntos aleatorios que atraen a las bacterias y a los hongos. A decir verdad, es una trampa. “Los molibdatos, además de atraer a los microorganismos, direccionan la emisión de la luz del material hacia una longitud de onda específica, que activa el complejo a base de plata y elimina hongos y bacterias”, explica Longo. “Por eso el envase es considerado inteligente.”

De acuerdo con el gerente de investigación y desarrollo de Angelus, Cesar Bellinati, este envase no se vende por separado. “Sirve únicamente para embalar los pernos fotoluminescentes”, dice. “Es un plus de nuestro producto.” Desde su lanzamiento en 2010, la empresa ha vendido 25 mil conjuntos de cinco pernos acondicionados en el tubo inteligente, lo que le ha reportado alrededor de un millón de dólares en facturación.

Fundada en 1994, Angelus es en la actualidad una de las empresas líderes en América Latina en el mercado de pernos y otros productos odontológicos. Según Bellinati, con sus 65 trabajadores y 12 millones de reales de facturación el año pasado, la firma busca soluciones en odontología con una base científica y tecnológica. “Por eso tenemos una estrecha relación con el sector académico, técnico y científico”, dice.

El Proyecto
Centro Multidisciplinario para el Desarrollo de Materiales Cerámicos (CMDMC) (nº 98/14324-0); Modalidad Centro de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid); Coordinador Elson Longo – Unesp; Inversión R$ 1 millón por año para todos los proyectos del CMDMC (FAPESP)

Artículo científico
LONGO, V.M.; CAVALCANTE, L.S.; PARIS, E.C. et al. Hierarchical assembly of camoo4 nano-octahedrons and their photoluminescence properties. Journal of Physical Chemistry C. 
v. 115, n. 13, p. 5.207-19, abr. 2011.

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