محققان دانشکده دندانپزشکی پنسیلوانیا در فیلادلفیا، به منظور کاهش احتمال شکست کاشت ایمپلنت و هزینه های مرتبط با آن، در تلاش برای تولید یک ایمپلنتی هوشمند با قابلیت آنتی باکتریالی (مقاوم در برابر رشد باکتری ها و ایجاد التهاب) و فتوتراپی (توانایی تولید انرژی نور و تسریع روند بازسازی و هیلینگ) هستند.
در این ایمپلنت جدید از ترکیب دو فناوری استفاده شده است: 1) ماده ایی حاوی ذرات نانو که در برابر تجمع باکتری ها مقاوم می باشد. 2) تعبیه منبع نور برای انجام فتوتراپی که انرژی مورد نیاز خود را از طریق حرکات طبیعی دهان از جمله جویدن و یا مسواک زدن تامین می نماید.
فوتوتراپی می تواند بسیاری از مسائل بهداشتی را برطرف نماید ولی متاسفانه بعد از کاشت ایمپلنت، تعویض و یا شارژ مجدد باتری منبع نور امکان پذیر نمی باشد. به همین دلیل در این پروژه از یک ماده پیزوالکتریک استفاده شده است. این ماده علاوه بر اثر مهاری در برابر تجمع باکتری ها و بروز التهاب، می‌تواند نیروی الکتریکی مورد نیاز برای فتوتراپی را از طریق حرکات طبیعی دهان تولید نماید.
در این تحقیق ماده باریم تیتانات (BTO) را که دارای خواص پیزوالکتریک است و در خازن ها و ترانزیستورها استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفت و به منظور سنجش پتانسیل ویژگی آنتی باکتریالی این ماده، دیسک های کامپوزیتی نانوذرات BTO در معرض استرپتوکوک موتانس قرار گرفتند . که در پی آن اثر مهارکنندگی دیسک ها در تشکیل بیوفیلم مشاهده گردید و دیده شد اثر مهاری آن با افزایش غلظت BTO، شدت می یابد.
طبق یافته های اخیر، BTO از طریق ایجاد بار سطحی منفی باعث دفع و دور شدن باکتری‌ها برای مدت زمان طولانی می گردد زیرا دیواره سلولی باکتری ها نیز دارای بار منفی می باشد. شایان ذکر است این اثر طولانی مدت BTO بسیار حائز اهمیت می باشد زیرا بروز آلودگی و عفونت باکتریایی یک پروسه زمان بر است.
از دیگر مزیت های این ماده پایدار بودن خاصیت تولید نیرو و استحکام مکانیکی بالای آن نسبت به سایر مواد مورد استفاده در دندانپزشکی می باشد. علاوه بر این، این ماده زیست سازگار بوده و به بافت لثه آسیبی نمی رساند و می توان بدون ایجاد عوارض جانبی از آن استفاده نمود.
البته این تحقیقات ادامه دارد و نیاز به مطالعه و بررسی بیشتری است تا بتوان در آینده نه چندان دور از این دستاورد نه تنها برای تولید ایمپلنت های دندانی، بلکه در تولید ایمپلنت های استخوانی دیگر از جمله ایمپلنت های ارتوپدی استفاده نمود.
