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Un supermateriale per denti più resistenti

La capacità delle cozze di aderire alle superfici irregolari ha ispirato lo sviluppo di un nuovo materiale capace di rendere otturazioni, corone e impianti dentali più resistenti. È quanto emerge da uno studio pubblicato sulla rivista Advanced Materials da un gruppo di ricerca statunitense-sudcoreano, coordinato da B. Kollbe Ahn dell’Università della California di Santa Barbara (Usa).

 

Gli autori precisano che in media le protesi dentali (come faccette, corone e ponti) durano da cinque a dieci anni. Dopo questo periodo – che dipende dal tipo di protesi e dal modo in cui il paziente se ne prende cura – devono essere sostituite. Secondo il dottor Ahn, uno dei principali motivi della rottura o della caduta di otturazioni e protesi è rappresentato dalla fragilità del legame dell’impianto con il dente circostante. “Tutti i compositi dentali sono dotati di microparticelle che hanno lo scopo di aumentarne la rigidità e di ostacolarne il restringimento durante il processo di solidificazione – spiega l’esperto -. Ma c'è un compromesso: quando il materiale s’indurisce, diventa anche più fragile”.

 

Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno studiato il comportamento delle cozze, per capire come facciano a restare attaccate alle superfici anche in condizioni ostili. In particolare, hanno osservato che i mitili utilizzano dei fili per aderire saldamente alle aree scelte e per restarvi collegate anche in presenza di forti correnti. Questi filamenti sono costituiti da un nucleo di collagene, circondato da un rivestimento duro di 5-10 micrometri di spessore, che risulta flessibile e duro. Il segreto di questa struttura, spiegano gli scienziati, consiste nel fatto che è costituita da numerosi legami deboli che, uno per uno, ne aumentano la resistenza. “Un legame può essere forte, ma una volta rotto è rotto – osserva Ahn -. Se si hanno a disposizione diversi legami più deboli, occorre spezzarli uno per uno”. Di conseguenza, l'energia necessaria per rompere diversi legami deboli è maggiore di quella che serve per spezzare un solo legame forte.

 

I ricercatori hanno poi osservato che il filamento delle cozze contiene un elevato numero di gruppi funzionali chimici unici chiamati “catecoli”, che vengono utilizzati per favorire l'adesione alle superfici minerali bagnate. Ispirandosi a queste strutture, hanno sviluppato un materiale capace di aumentare la durata e la resistenza degli impianti dentali. Nello specifico, hanno realizzato un agente di accoppiamento catecolico, che dovrebbe sostituire quello silano. Il nuovo materiale, spiegano gli scienziati, fornisce un’adesione 10 volte superiore rispetto ai materiali di resina e aumenta la durezza dell’impianto del 50%. Inoltre, le analisi in laboratorio hanno dimostrato che il composto non risulta tossico. Il passo successivo, affermano gli studiosi, consisterà nell’incrementarne ulteriormente la durata, in modo da poter ridurre la frequenza delle visite dal dentista.

 

Foto: © hywards - Fotolia.com

di Nadia Comerci
Pubblicato il 23/08/2017