Quase dois terços da população que usa próteses dentárias nos EUA sofrem com infecções fúngicas frequentes que causam inflamação, vermelhidão e inchaço na boca.
Para tratar melhor essas infecções, chamadas de estomatites relacionadas à prótese, os pesquisadores da Universidade de Buffalo (UB), em Nova York, nos Estados Unidos, recorreram a impressoras 3D para construir próteses preenchidas com cápsulas microscópicas, que periodicamente liberam a Anfotericina B, um medicamento antifúngico.
Um estudo descrevendo o trabalho, publicado recentemente na Materials Today Communications, descobriu que as próteses contendo medicamentos podem reduzir o crescimento de fungos. Ao contrário das opções de limpeza atuais, como anti-séptico bucais, bicarbonato de sódio e desinfecção por microondas, o novo produto também pode ajudar a prevenir a infecção enquanto as próteses estão em uso.
“O principal impacto deste inovador sistema de impressão 3D é o seu impacto potencial na economia de custos e tempo”, diz Praveen Arany, DDS, PhD, autor principal do estudo e professor assistente no Departamento de Biologia Oral na Faculdade de Odontologia da UB.
A tecnologia permite que os dentistas criem rapidamente próteses dentárias personalizadas, uma grande melhoria em relação à fabricação convencional, que pode variar de alguns dias a semanas, diz Arany, do Departamento de Medicina e Engenharia Biomédica da UB.
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As descobertas desta pesquisa, diz Arany, podem ser aplicadas a várias outras terapias clínicas, incluindo talas, stents, moldes e próteses.
“A aplicação de antifúngicos pode se mostrar indispensável entre aqueles altamente suscetíveis à infecção, como os pacientes idosos, hospitalizados ou com deficiência”, diz ele.
O mercado de biomateriais odontológicos – avaliado em mais de US $ 66 bilhões em 2015 – deverá crescer 14% até 2020. Uma grande parte da indústria está concentrada em polímeros odontológicos, particularmente na fabricação de dentaduras.
Os pesquisadores da UB imprimiram suas próteses 3D com acrilamida, o atual material para a fabricação de próteses dentárias. O estudo procurou determinar se essas dentaduras mantinham a força das próteses convencionais e se o material poderia efetivamente liberar medicação antifúngica.
Para testar a força dos dentes, os pesquisadores usaram uma máquina de teste de resistência à flexão para dobrar as próteses e descobrir seus pontos de ruptura. Uma prótese convencional de laboratório foi usada como controle. Embora a resistência à flexão das próteses 3D fosse 35% menor do que a do par convencional, os dentes impressos nunca se fraturaram.
Para examinar a liberação de medicamentos nas próteses impressas, a equipe adicionou o agente antifúngico a microesferas biodegradáveis e permeáveis. As microesferas protegem a droga durante o processo de impressão a quente e permitem a liberação de medicamentos à medida que se degradam gradualmente.
A investigação envolveu o desenvolvimento de uma forma inovadora de acrilamida projetada para transportar cargas úteis antifúngicas e um novo sistema de bomba de seringa, para combinar o polímero dental e as microesferas durante o processo de impressão.
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As próteses 3D foram testadas com uma, cinco e dez camadas de material para saber se camadas adicionais permitiriam que as próteses contivessem mais medicamentos. Os pesquisadores descobriram que os conjuntos com cinco e dez camadas eram impermeáveis e não eram eficazes na distribuição da medicação. A libertação não foi impedida na camada única mais porosa e o crescimento dos fungos foi reduzido com sucesso.
Pesquisas futuras têm como objetivo reforçar a resistência mecânica de próteses impressas em 3D com fibras de vidro e nanotubos de carbono, e focar em reembasamento de próteses – o reajuste das próteses para manter o encaixe adequado.