Proyecto global: Nanoestructuras & Biomateriales
Laboratorio de Investigación Interdisciplinaria (LII)
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La Nanotecnología se ha aplicado en Odontología como un concepto innovador para el desarrollo de materiales dentales con propiedades mejoradas que permitan la prevención, diagnóstico y manejo de enfermedades de la cavidad oral. Los nanomateriales, tienen un gran potencial debido a que disminuyen la acumulación de bioplaca (biofilm) y pueden contribuir a la disminución de bacterias que causan la caries, gingivitis y enfermedad periodontal así como la inhibición del proceso de desmineralización y aceleran el proceso de remineralización de la estructura del diente. Se sabe que los materiales nanoestructurados presentan alta relación área de superficie/volumen que conlleva a una mayor cantidad de átomos en la superficie y por tanto, una mayor área de contacto con el medio; a esta propiedad se le ha atribuido la actividad antimicrobiana.
La tendencia actual es obtener materiales dentales con propiedades antibiopelícula, es decir, que inhiban el enlace inicial de la biopelícula con los tejidos dentales; que pueden prevenir el crecimiento de la biopelícula; que afecten el metabolismo microbiano de la biopelícula; que tengan efecto bactericida y bacteriostático en la biopelícula y que conlleven al desprendimiento de la misma. Para lograr esto, se han adicionado agentes orgánicos o inorgánicos nanométricos (>50 nm) a los materiales dentales, para reducir la formación de biopelícula. Esta incorporación implica que haya una buena homogeneidad entre componentes sin modificar sus características fisicoquímicas, antimicrobianas, etc., por lo que es necesario desarrollar nanomateriales bioactivos y biocompatibles para utilizarse en materiales dentales.
La tendencia actual es obtener materiales dentales con propiedades antibiopelícula, es decir, que inhiban el enlace inicial de la biopelícula con los tejidos dentales; que pueden prevenir el crecimiento de la biopelícula; que afecten el metabolismo microbiano de la biopelícula; que tengan efecto bactericida y bacteriostático en la biopelícula y que conlleven al desprendimiento de la misma. Para lograr esto, se han adicionado agentes orgánicos o inorgánicos nanométricos (>50 nm) a los materiales dentales, para reducir la formación de biopelícula. Esta incorporación implica que haya una buena homogeneidad entre componentes sin modificar sus características fisicoquímicas, antimicrobianas, etc., por lo que es necesario desarrollar nanomateriales bioactivos y biocompatibles para utilizarse en materiales dentales.
Objetivo:
Descripción del proyecto:Los materiales y biomateriales se han utilizado ampliamente en el campo de la odontología. Los materiales compuestos se utilizan en restauraciones directas en más de 95% de dientes anteriores y alrededor del 50% de dientes posteriores y se requiere que presenten propiedades mecánicas similares a la dentina. Asimismo, los materiales de endodoncia deberían funcionar como un sellador impermeable del sistema de canal radicular y prevenir la entrada de bacterias e interactuar física y químicamente con la dentina. Sin embargo, a pesar de las investigaciones realizadas referente a los materiales dentales y tomando en cuenta la cantidad de especies microbianas (500-700 especies) de la cavidad oral que producen la formación de biopelículas polimicrobianas [33], aún persisten algunas limitaciones que conllevan a la caries recurrente e infecciones periapicales en dientes tratados endodóticamente: 1) microfiltración debido a la no homogeneidad entre componentes posiblemente por el procesamiento de agitación mecánica/manual, 2) inhibición sólo contra unas cuantas bacterias, por mencionar algunas. Por estas razones antes mencionadas, es fundamental mejorar las propiedades físicas, mecánicas y químicas, biológicas y antimicrobianas de los biomateriales dentales o la creación de nuevos materiales para reducir la incidencia y prevalencia de caries recurrente, prevención de la desmineralización y enfermedades gingivales y periodontales en diversas disciplinas del campo de la odontología.
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Metodología y protocolos:Síntesis de nanopartículas metálicas
Los tipos de nanopartículas a sintetizar son: plata, cobre, etc., las cuales se obtendrán mediante un proceso químico de reducción, utilizando diversos precursores y modificadores de superficies con la finalidad mejorar la estabilidad de las nanopartículas en medios biológicos. Síntesis de nanopartículas de óxidos metálicos Los óxidos a sintetizar son: óxido de titanio, de zinc, de silicio etc. mediante el método sol-gel asistido con ultrasonido utilizando como precursores isopropóxidos de titanio, de zinc, de silicio, etc. en medio acuoso. Síntesis de nanopartículas de sulfuros metálicos Los nanocristales de sulfuros metálicos (sulfuro de hierro, de cobre, de tugsteno, etc) obtendrán mediante una síntesis química asistida con ultrasonido utilizando como precurores azufre metálico y cloruro de hierro, cobre o hierro. El medio a utilizar será orgánico. Preparación de biomateriales con nanomateriales Biomateriales como resinas acrílicas, cementos selladores de conductos radiculares entre otros, son modificados con los nanomateriales obtenidos (cobre, plata, dióxido de titanio, etc.). Los procesos para su incorporación incluyen mezcla física, recubrimientos por spin coating, etc. Caracterización de nanomateriales y biomateriales La caracterización estructural de los nanomateriales y biomateriales se realizará por rayos X, morfología TEM, AFM, espectrocopia UV-Vis, espectroscopía infrarrojo y raman. También serán evaluadas las propiedades fisicoquímicas y propiedades mecánicas. Análisis antimicrobianos Los análisis antimicrobianos incluyen las siguientes etapas; 1) Pruebas de inhibición de crecimiento bacteriano de diferentes materiales y biomateriales con la utilización de diversas cepas microbianas orales. Análisis de Biocompatibilidad Los análisis de Biocompatibilidad incluirán las siguientes etapas; 1) Establecimiento y cultivo celular, 2) Evaluación de la actividad citotóxica, 3) Expresión de la producción de proteínas, con la utilización de cultivos celulares orales. |
Profesores investigadores:
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Servicios:Ofrecemos servicios profesionales certificaos, que garantizan la fiabilidad de los procedimientos que realizamos en el LII a través de la certificación ISO 9001:2015. Nuestros servicios se ofrecen al sector educativo y privado mediante los convenios y contratos que establecemos. Conoce más de nuestros servicios de biomateriales aquí >>
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