Giải pháp gắn răng giả mới lấy cảm hứng từ giác hút bạch tuộc

Nghiên cứu lấy cảm hứng từ các chiến lược kết dính của Octopus vulgaris, có các giác hút rất tốt trong việc bám chặt bề mặt trong điều kiện ướt và khô. Các nhà nghiên cứu đã sao chép kiến ​​trúc vi mô của các giác hút này bằng các công nghệ in 3D tiên tiến như trùng hợp hai photon và xử lý ánh sáng kỹ thuật số. Răng giả thu được có các vi mô và vĩ mô giống như bạch tuộc, do đó tăng cường khả năng bám dính vào các mô miệng.

Để cải thiện khả năng bám dính hơn nữa, các bề mặt được phủ keratin, một loại protein tự nhiên được biết đến với tính ưa nước và khả năng tương thích sinh học. Chiến lược kép này về các biến đổi vật lý và hóa học đã làm tăng đáng kể độ bám dính trong cả điều kiện khô và ẩm. Đáng chú ý, các thiết kế giác hút lấy cảm hứng từ sinh học đã chứng minh lực tách tối đa cao hơn so với răng giả thông thường, ngay cả khi sử dụng chất kết dính răng giả.

Nghiên cứu cũng khám phá độ bền của lớp phủ keratin và tương tác của chúng với

niêm mạc miệng. Keratin, được chiết xuất từ ​​lông cừu, đã chứng minh khả năng chống lại sự phân hủy của enzym và duy trì các đặc tính kết dính của nó theo thời gian. Điều quan trọng là nghiên cứu nhấn mạnh rằng thành phần hóa học độc đáo của keratin, bao gồm các liên kết disulphide giàu cysteine, góp phần tạo nên khả năng kết dính vượt trội của nó bằng cách hình thành các tương tác mạnh với các mô niêm mạc.

Sự đổi mới này đại diện cho một bước tiến đáng kể cho hàng triệu người trên toàn thế giới đang phải dựa vào răng giả, đặc biệt là người cao tuổi và những người mắc các bệnh toàn thân hạn chế khả năng phù hợp để cấy ghép răng. Việc giữ răng giả kém thường dẫn đến khó chịu, khó nói và ăn uống, và sự không hài lòng nói chung, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân. Các giải pháp truyền thống như kem dính thường được coi là bất tiện, mất vệ sinh và dễ gây nôn hoặc thay đổi vị giác.

Các nguyên tắc của nghiên cứu này có khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực y tế khác ngoài nha khoa, chẳng hạn như trong việc phát triển các thiết bị y tế tự dán, chân tay giả và hệ thống cung cấp thuốc được thiết kế cho môi trường ẩm ướt. Khả năng mô phỏng các chiến lược kết dính tự nhiên có thể dẫn đến các giải pháp hiệu quả hơn và thân thiện hơn với bệnh nhân trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe.

Nghiên cứu có tên “Bioinspired Physico-Chemical Surface Modifications for the Development of Advanced Retentive Systems” (Các sửa đổi bề mặt vật lý-hóa học lấy cảm hứng từ sinh học để phát triển các hệ thống giữ lại tiên tiến) đã được công bố trực tuyến vào ngày 19 tháng 11 năm 2024 trên tạp chí Advanced Materials Technologies, trước khi đưa vào một ấn bản.

Thẻ: