Nanotecnología y nanoodontología

Nanotecnología y Nanoodontología

Como bien sabemos la odontología siempre está evolucionando y avanzando de la mano de la ciencia y la tecnología en búsqueda de mejores materiales y procedimientos.
La siguiente es una reseña sobre el uso de la nanotecnología en odontología y la importancia de los nanomateriales en este campo.

¿Qué es la nanotecnología?

Manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño de entre 1 a 100 nanómetros.

El nanómetro es la unidad de longitud que equivale a una mil millonésima parte de un metro (1 nm = 10⁻⁹ m) *deriva del griego nanno que significa enano

La nanotecnología comprende:

• Estudio
• Diseño
• Creación
• Síntesis
• Manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a escala nano

Es común el uso de la forma plural de "nanotecnologías" así como "tecnologías de nanoescala" para referirse al amplio rango de investigaciones y aplicaciones cuyo tema en común es su tamaño.

Nanomateriales

Son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión. A nano escala las propiedades de los materiales incluyen mejoras en sus propiedades fisioquímicas, magnéticas, de reflectividad de la luz, conductividad eléctrica, térmica, entre otros.

Se dice que la nanotecnología es la segunda Revolución Industrial para este siglo, ya que trata de construir de lo más pequeño (átomos y moléculas) al producto final mediante un proceso bottom-up vrs top-down y se da la manipulación directa al no haber diferencia a nivel molecular entre tratar materia biótica y la abiótica.

El siguiente esquema nos da un resumen de los nanomateriales:

En el campo de la salud la nanomedicina se enfoca en tres principales áreas:

• el nanodiagnóstico 
• la liberación controlada de fármacos 
• la medicina regenerativa

El gran reto de la nanomedicina es desarrollar nanoherramientas para manipular células, individuales o en grupos de fenotipo común, mediante la interacción específica con los propios nanoobjetos naturales de las células (Lechuga LM, Martínez A, 2006)

Nanoodontología

La nanotecnología en odontología promete el mantenimiento de la salud oral integral mediante el empleo de nanomateriales incluyendo la ingeniería de tejidos y la nanorobótica dental ( Jhaveri & Balaji; Freitas, 2000)

Nanorobots

• Utilizarían mecanismos específicos de movilidad con alta precisión
• Tendrían una citopenetración segura pudiendo controlar, interrumpir o alterar el tráfico de impulsos nerviosos en las células nerviosas individuales en tiempo real 
• Sus funciones serían controladas por un nanocomputador que ejecuta instrucciones preprogramadas en respuestas a estímulos de un sensor local

Otra aplicación sería la aplicación en la odontología al existir dentífricos con nanocristales de hidroxiapatita, presumiblemente reforzándola.

Los Dentríficos nanorobóticos son emitidos por el enjuague bucal o pasta de dientes, ahí ellos logran dentificar y destruir las bacterias patógenas.

Otro ejemplo del uso será el nanohueso quien tendría una mayor capacidad de interacción con los tejados vivos y permitiría que el cuerpo se auto-repare o los llamados Implantes inteligentes quienes se adaptaría al entorno propio de cada paciente.

En ortodoncia el uso de brackets podría ser reemplazado por nanorobots programados para controlar la respuesta biomecánica del hueso y del ligamento periodontal para lograr el movimiento dental en pocas semanas o incluso días.

Con respecto a la anestesia, los nanorobots llegaría específicamente a interrumpir el impulso nervioso lo que además de evitarle incomodidad al paciente:

• Prolongarían los efectos de acción con una mayor inocuidad
• Evitarían los efectos adversos fisiológicos
• Reducirían la toxicidad en el sistema nervioso y aparato cardiovascular
• Evitarían interacciones con otros fármacos

Actualmente nanopartículas de plata dan nuevas propiedades de antidesgaste, antibacterianas y antifúngicas que presentan en su estructura química superficial lo que brinda la capacidad de combatir al S.aureus, E.coli, E.faecalis y C.albicans.

Entrando en el área de restaurativa, algunos materiales dentales ya utilizan esta tecnología por ejemplo:

• Los nanorellenos usados en las resinas nano incluyen polvo de aluminosilicato con tamaño de partículas de 80 nm. Las ventajas incluyen: dureza superior, fuerza superior, modulo de elasticidad, translucencia y apariencia estética, excelente color, densidad y mimetismo con el contorno, alta retención de pulido, 50% reducción en la contracción por polimerización, excelente manejo que permite una colocación y contorneo más fácil y una aplicación universal para tanto dientes anteriores como posteriores.
  

• Los "Nano ionomeros," tienen una superficie final más parecida a una resina híbrida. Contienen  Acid Reactive Fluoro Alumina Silcate Glass y Nanorellenos
• Los nuevos agentes adhesivos fabricados contienen partículas nano estables homogéneamente dispersas a través de la solución. Los rellenos de nanosílica contribuyen a una alta fuerza adhesiva. Debido a que las nano partículas son estables, ellas no se agrupan o no se asientan fuera de la dispersión. “Nano Interaction Zone" (NIZ - <300 nm) con descalcificación mínima y casi ninguna exposición a las fibras de colágeno produciendo un compuesto de calcio insoluble para una mejor adhesión que se deteriora menos con las enzimas de la cavidad bucal.

• Los nanorellenos son integrados en los polivinilsiloxanos, produciendo una edición única de materiales de impresión de siloxano. El material tiene ventajas de mayor fluidez, mejora las propiedades hidrofílicas, menos burbujas en el margen y produce mejores modelos cuando es vaseado aumentando la precisión de los detalles.

El siguiente esquema resumen la aplicación actual de la nanotecnología en la odontología:

Finalmente, la nanotecnología y los nanomateriales también presentan retos para la humanidad por lo que se debe hacer énfasis en que existen aún factores sociales, así como dilemas éticos y ambientales