Ifølge Verdens helseorganisasjon er dårlig oral helse knyttet til "dårlige levekår, lav utdanning og mangel på tradisjoner." Noen 26 prosent av voksne har ubehandlet tannråte. Det er spesielt utbredt i lavinntektspopulasjoner, og det har vært knyttet til en hel rekke helseproblemer, inkludert hjertesykdommer, hjerneslag, diabetes, lungebetennelse, dårlige graviditetsresultater og demens.
Nå har forskere ved University of Groningen i Nederland funnet en måte å 3D-trykke tenner og andre tannimplantater ut av antimikrobielle polymerer. De nye tennene ville drepe bakteriene, Streptococcus mutans, som samler seg i munnen og forårsaker tannråte.
3D-utskrift har allerede begynt å komme seg inn i odontologi, i form av utskiftingstenner og finér. Men kjemiprofessor Andreas Hermann, som leder polymerkjemi- og bioingeniørgruppen i Groningen, og Yijin Ren, leder for universitetets kjeveortopediske avdeling, var enige om at de kunne gå et skritt videre.
"Vi rasjonaliserte begge at i tider med tannbehandling som ville bli digital ville det være fordelaktig for pasienter hvis vi kan inkludere en bakteriedrepende egenskap til alle 3D-trykte tannmaterialer, " sier Hermann.
Hermann og teamet hans kombinerte antibakterielle ammoniumsalter med standard tannharpiks. "De antimikrobielle harpiksene inneholder grupper som er positivt ladet og samvirker med den ytre overflaten av bakterier, " sier Hermann. "Vi designet materialene på en slik måte at når bakterier først har satt seg på materialet, lager de positivt ladede gruppene hull i mikrober og bakteriene dør."
Deretter trykket de tennene ved hjelp av en Formlabs Form 1 3D-printer og en prosess kalt stereolitografi, som innebærer å avsette den flytende polymeren i en form, lag for lag, og deretter herde den med en laser. For å få det til å fungere, måtte viskositeten til deres antimikrobielle plast være den samme som en konvensjonell.
Forskerne trykket tenner med og uten antimikrobielle egenskaper for å teste materialet. De legger deretter tannråtefremkallende bakterier på prøvene. Mer enn 99 prosent av bakteriene døde på de behandlede tennene, mens bare rundt 1 prosent ble drept på de ubehandlede.
Nicholas Staropoli, forskningsansvarlig for American Council on Science and Health, sa i en gjennomgang av studien at han tror tennene kunne forhindre orale infeksjoner, som endokarditt, og bevare tannimplantater, som ofte brytes ned av bakterier, men han har noen bekymringer for hvordan tennene ville påvirke munnens mikrobiom. Kunne de utslettet bakterier som forsvarer en person mot mer skadelige patogener?
Tannimplantatene kan ha store innvirkninger, spesielt for personer i lite ressursområder som ikke har regelmessig tilgang til leger og tannleger. Hermann sier at merkostnadene vil være minimale, fordi materialene teamet hans bruker for å gjøre den antimikrobielle polymeren er billig og lett tilgjengelig.
Nå sier Hermann at de jobber med langsiktige tester for å se hvordan polymeren holder opp over tid og hvordan den samspiller med ting som tannkrem - for å sikre at den ikke går i stykker eller blir mindre effektiv med slitasje, og for å se hvordan det påvirker brukeren. Han forteller at materialet har øyeblikkelig påføring i holderne, og at det snart kunne brukes i oral restaurering, kroner og erstatningstenner.
