La comprensione del comportamento variabile dei nuovi materiali è fondamentale per lo sviluppo di prodotti dentali in grado di resistere all’ambiente orale (Image: Aleksandr Ivasenko/Shutterstock).
PERUGIA, Italia: Negli ultimi anni, il panorama della fabbricazione di protesi dentarie ha subito un cambiamento significativo con l’avvento delle tecnologie di produzione additiva. Questo approccio innovativo non solo ha rivoluzionato i processi di progettazione e produzione, ma ha anche introdotto una sovrabbondanza di nuovi materiali polimerici su misura per le applicazioni dentali.
Alcuni ricercatori italiani hanno recentemente studiato le proprietà meccaniche dinamiche e la biocompatibilità in vitro di 11 nuovi materiali dentali stampati in 3D, progettati per la fabbricazione di corone, ponti provvisori e basi per protesi, per valutarne l’idoneità all’uso clinico. I materiali hanno dimostrato di poter assorbire i classici carichi masticatori.
Lo studio ha misurato le proprietà viscoelastiche dei materiali sottoponendoli a un carico dinamico e analizzandone la deformazione e il comportamento di dissipazione dell’energia in condizioni di temperatura e frequenza controllate (analisi meccanica dinamica) per comprendere il loro comportamento sotto carichi che imitano quelli della cavità orale. È stata inoltre testata la loro citotossicità mettendo in coltura cellule della mucosa orale umana su dischi di questi materiali.
Le intuizioni dello studio sul comportamento meccanico dinamico e sulle interazioni biologiche di questi materiali sottolineano le complesse considerazioni legate alla selezione dei materiali adatti per le protesi dentali. Lo studio ha rilevato che il modulo elastico (una misura della rigidità del materiale) dei materiali varia con la frequenza della forza applicata. Le proprietà meccaniche a frequenze più elevate (11-101 Hz) sono risultate più coerenti, senza variazioni significative nella rigidità o nell’incertezza di misura, indicando che i materiali mantenevano la loro integrità strutturale e la loro resistenza; tuttavia, quando sono stati sottoposti a basse frequenze, simili alle forze masticatorie naturali (1-11 Hz), i materiali erano più flessibili e meno propensi a rompersi, ma mostravano anche una diminuzione della resistenza. A questa frequenza, la variabilità è stata significativa, suggerendo che questi risultati potrebbero essere inaffidabili. Questi risultati indicano una potenziale riduzione della durata e dell’affidabilità di questi materiali quando vengono sottoposti a forze variabili all’interno della cavità orale.
La valutazione biologica ha rilevato una significativa riduzione della vitalità cellulare dopo 3 e 24 ore di esposizione a questi materiali, indicando la necessità di una cauta valutazione delle interazioni a lungo termine di questi materiali con il tessuto orale. Questa riduzione della vitalità cellulare, tuttavia, ha mostrato alcuni segni di ripresa dopo 24 ore, suggerendo una potenziale diminuzione della citotossicità nel tempo.
Il team di ricerca ha suggerito di esplorare ulteriormente il comportamento di questi materiali nella saliva artificiale per simulare meglio le condizioni orali e di indagare sul loro uso per protesi temporanee supportate da denti o mucose, compresa la loro resistenza agli attacchi microbici e all’accumulo di biofilm, in particolare da parte di specie di Candida. Sono state suggerite anche ulteriori analisi microscopiche per identificare eventuali microfratture o cambiamenti strutturali dopo i test meccanici.
La comprensione del diverso comportamento di questi materiali in condizioni di carico dinamico e delle loro interazioni con i tessuti biologici fornisce una base per ulteriori ricerche e sviluppi nel campo della scienza dei materiali, con l’obiettivo finale di migliorare le prestazioni e la sicurezza delle protesi dentali fabbricate con tecnologie di produzione additiva.
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