النانو في طب الأسنان: اكتشاف الجمال المصغّر؟
شهد العقد الماضي تطوراً لا مثيل له في مجال البحث والطب، ومع
ذلك لا يزال الشك يدور حول استخدام تقنية النانو في الرعاية الطبية والحياة
اليومية وفعاليتها. تجاوزت تقنية النانو التوقعات بتطورها عن نظيراتها من التقنيات
خاصة في مجال الرعاية الطبية، وطب الأسنان لم يُستثنى من ذلك.
عبارة الفيزيائي ريتشارد فاينمان
"هناك الكثير من الفسحة في القاع"، وضعت التصورات الأساسية لتقنية
النانو منذ عام ١٩٥٩م. ومن ذلك الحين، قطعت هذه التقنية شوطاً طويلاً لتطبيق
وتسخير هذه التقنية في مجالات عدة ومنها: الجزيئات النانوية والكبسولات النانوية
المستخدمة كأنظمة دقيقة لتوصيل الجينات والعقاقير، هندسة وإصلاح الانسجة، كذلك
الابتكارات الحديثة التي تدخل في المواد الضرورية في مجال تشخيص وعلاج الاسنان.
كما تم اقتراح ان استخدام التقنية الحيوية والمواد النانوية و الروبوتات النانوية في
طب الأسنان سيزيد من احتمالية الحفاظ على صحة الفم بشكل أقرب ما يكون للمثالي ،كغيرها من
التقنيات، هذه التقنية ذات حدين فمن جهة قد امتازت بالإمكانيات العالية، ومن جهة
أخرى يجب التركيز على تقبل المجتمع لهذه التقنية وأخلاقياتها وسلامتها لتكون قادرة
على توفير رعاية الأسنان بجودة عالية.
هذا المقال يستعرض الوضع الحالي
لتقنية النانو في طب الاسنان ومستقبله، بالاضافة لتوضيح المخاوف المصاحبة لتقنية
النانو صحياً واخلاقياً.
نهج تصنيع المواد بالمقياس النانوي في طب الأسنان:
- طريقة أسفل إلى أعلى (bottom-up)
التصاعدي.
- طريقة
من أعلى إلى أسفل (top-down) التنازلي.
استخدامات النهج التصاعدي ((bottom-up في طب الأسنان:
- التشخيص:
تدخل تقنية النانو في التصوير intracellular imaging باستخدام روابط النقاط الكمومية quantum dots
النانوية، والأصباغ chromophores لجزيئات محددة
كالبروتينات، حيث انها تصبح ذات خصائص فلوروسنتيه في وجود هذه البروتينات عند
فحصها بأجهزة أخرى مثل Confocal microscopy
- التخدير الموضعي:
ويستخدم لضمان راحة المريض خلال العلاج باختلاف فعاليته
واستمراريته باختلاف استجابة المرضى وتعمل الابحاث الحالية على تطويرمحاليل تحتوي
على روبوتات نانوية حاملة للمسكنات (المخدر) حيث يتحكم فيه طبيب الأسنان عن طريق
كمبيوتر خاص بعد حقنها في اللثة.
- التعديلات الأساسية للأسنان (Major tooth repairs):
تطمح هذه التقنية لأن تصل للقدرة على تسخير الهندسة الوراثية
وهندسة وتجديد
الانسجة لتصنيع سن جديد في المعمل وتركيبه. كما أن هذه التقنية قد
تضمن لنا
مستقبلاً دوام صحة الاسنان.
- تقويم الأسنان (Tooth repositioning):
الروبوتات النانوية المُقوّمة للأسنان ستكون قادرة على التلاعب
بالأنسجة المحيطة بالسن مباشرة مثل اللثة والأربطة المحيطة بالسن لاستحثاث تعديل
استقامة السن وضبط وضعه العمودي في وقت قصير يستغرق دقائق الى عدة ساعات، خلافاً
عن الطرق الحالية والتي قد تستغرق اسابيع وتطول لعدة أشهر.
- فرط حساسية العاج (Dentin hypersensitivity):
قد توفر الروبوتات النانوية علاجاً دائماً وسريع خلال عدة
دقائق، عن طريق التحكم بالألم الصادر عن العصب.
- ثبات ومظهر السن:
إستبدال طبقة المينا بمواد مصنعة من الياقوت والألماس قد تكون
هشه وعُرضةً للكسر، يمكن تصحيح ذلك عن طريق حشوات مدعمة بالنانو تجعلها أعلى صلابة
مثل أنابيب الكربون النانوية.
- معجون الأسنان النانوي(Dentifrobots):
يمكن تعزيز معجون الأسنان أو غسول الفم بالروبوتات النانوية
والتي يتم إطلاقها مرة يومياً في الفم لإزالة طبقات الجير المتكونة باستمرار،
وللتخلص من المواد العضوية العالقة في الأسنان وتحويلها لأبخرة متصاعدة غير ضارة
وعديمة الرائحة.
-علاج أمراض
الفم (توصيل العقاقير والعلاج الجيني):
توصيل العقاقير بأحجام صغيرة نانوية لمواقع الاصابة يساعد على
تحسين ثبات وامتصاص هذه العقاقير بالتراكيز المطلوبة في النسيج المستهدف ، في العلاج الجيني تستخدم تقنية النانو لنقل الجينات لتصبح
مايعرف بالمدافع الجينية gene guns، والتي تكون قادرة على حمل وتوصيل جينات
بديلة او معدلة كطريقة وقائية أو علاجية للإضطرابات الوراثية.
إستخدامات النهج التنازلي (Top-down) في طب الأسنان:
-الحشوات التجميلية النانوية:
حاليًا الحشوات التجميلية النانوية لها وقع كبير على طب
الأسنان الترميمي، من خلال تقديم تصفية للحشوات التجميلية ذات القاعدة الراتينجية
(Resin-based composite)
التي تم اعتمادها سريريًا ولها نوعان وهما:
- Nanohybird و Nanofilled
ويتصف بحجم جسيم يكون أقل من ١٠٠ نانومتر
ايجابياتها:
- أكثر صلابة
- قوة انعطاف ، معامل مرونة وشفافية
- أقل انكماشًا
- خصائص مناولة ممتازة
Nano Light-curing glass ionomer restorative -
ايجابياتها:
- فائقة اللمعان
- جمالية ممتازة
- تحسين مقاومة التآكل
- مواد الطبعة Impression materials
دمج (Nanofiller) مع (vinylpolysiloxanes)
لإنتاج ما يسمى (Siloxane impression materials)
ايجابياتها:
- زيادة السيولة
- مقاومة عالية للتمزق
- خصائص محبة للماء
- مقاومة التشويه والحرارة
- تصلب سريع مما يقلل الأخطاء التي قد
تسببها الحركات الصغيرة
- (Nano-composite denture teeth):
مقاومة التآكل هي من أهم الخصائص الفيزيائية لأسنان البدلة السنية (Dentureteeth)الأسنانالمصنوعة من البورسلين هي الأفضل
مقاومة للتآكل لكنها هشة وتفتقد إلى الارتباط بقاعدة البدلة السنية، وصعبة
التلميع. أما الأسنان التي تصنع من الراتين الأكريليكي (Acrylic
resin)
لها إعادة هندمة سهلة، لكن لها تآكل شديد.
ايجابياتها:
- قابلية عالية للتلميع ،مادة مقاومة
للبقع والآثار
- صلابة سطح عالية ومقاومة للتآكل
- المحاليل النانوية Nanosolution
تستخدم كعوامل إرتباط Bonding agent وهذا يضمن أن المادة متجانسة وممزوجة بشكل
مثالي كل مرة.
- Laser Plasma Application for periodontia
عندما يقل حجم أكسيد التيتانيوم TiO2 إلى 20-50 نانومتر وتوضع على جلد الإنسانعلى هيئة شبه هلامية حساسة للضوء، ويتم تشعيعها باستخدام نبضات الليزر، يمكن تقسيم
هذه الجسيمات ضوئياً ويصاحبها بعض التأثيرات مثل: موجة صادمة، نسيج صلب شديد
التآكل، تحفيز إنتاج الكولاجين وتطبيقاتها سريريًا هي:
- علاجات اللثة
- إزالة الميلانين
- شق
الأنسجة الرخوة دون تخدير
- إعداد تسوس
- قص طبقة العاج والمينا
- زراعة الأسنان التعويضية Prosthetic implant
قد تنتج التقنيات النانوية أسطح ذات تضاريس وكيمياء متحكم فيها
تساعدعلى فهم التفاعلات البيولوجية وتطوير أسطح مزروعة جديدة مع خصائص تكاملية
للنسيج يمكن التنبؤ بها.
- الإبر النانوية
لقد تم تطوير إبر جراحية مصنوعة من الكريستالات الفولاذية
المقاومة للصدأ بحجم
النانو. حاليًا الملاقط النانوية (Nanotweezers) تحت التطوير
مما سيجعل الجراحة
الخلوية ممكنة في المستقبل القريب.
- مواد استبدال العظام Bone replacement materials
محاكاة عملية التمعدن الحيوي الطبيعي لخلق أصعب نسيج في جسم
الإنسان، مينا
الأسنان، وذلك باستخدام وحدات تنظيمية دقيقة للغاية من بلورات
هيدروكسيباتيت
الكالسيوم أنبوبية الشكل بترتيب متوازي مع بعضها البعض.
حواجز يجب التغلب عليها:
- تصنيع الروبوتات النانوية على نطاق
اقتصادي.
- التصنيع المتزامن لأنشطة الروبوتات في
نطاق المايكرون.
- مشكلة التوافق الحيوي Biocompatibility.
- الدعم المالي والمشاكل الاستراتيجية.
- قلة التجارب السريرية.
- صعوبة تحويل المبادئ والأفكار لمنتجات؛
لعدم وجود الدعم المالي الاستثماري، ونقص المعطيات الطبية.
- المشاكل الاجتماعية وتقبل العامة للمبادئ
والأخلاقيات العلمية وفعاليتها على سلامة وصحة الإنسان.
هدف
"الطب النانوي" على نطاق واسع هو المراقبة الشاملة والتحكم والبناء
والإصلاح والدفاع وتحسين جميع النظم البيولوجية البشرية، والعمل على المستوى
الوراثي (الجيني) باستخدام الأجهزة الهندسية والهياكل النانوية، لتحقيق المنفعة
الطبية في نهاية المطاف. كما نعلم تقنية النانو الآن تُطبّق في العديد من التخصصات
وتستند على الخبرة الحالية في عدد كبير من المجالات العلمية المختلفة، وجميعها لها
هدف مشترك وهو تطوير أحدث التقنيات التي من شأنها أن تعزز صحة الفم والصحة العامة
بشكل عام. ومن المتوقع أن تصبح تقنية النانو التقنية الأساسية في القرن الواحد
والعشرين.
تعليقات
إرسال تعليق