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纳米技术:在现代的变化。

Anvitha Sharath库马尔1*和Lavanya R2

1Periodontia学系Farooqia牙科学院。迈索尔。卡纳塔克邦,印度。

2Periodontia学系女士Ramaiah牙科学院和医院,MSRIT职位。班加罗尔。卡纳塔克邦,印度。

通讯作者:
Anvitha Sharath库马尔
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背后的射门角度诊断。
Nijalingappa圆,Kuvempunagar
迈索尔。卡纳塔克邦,印度
手机:
+ 91 9844445704

收到:01/06/2013修改后:15/06/2013接受:01/07/2013

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文摘

科学的巨大增长和创新的研究引起了科学家专注于再生医学和组织工程领域构建一个生物替代品,恢复和维持患病和受伤组织的正常功能。自那时以来,纳米技术已经成为主流的一部分,科学研究与潜在的医疗和牙科应用程序。纳米医学帮助发展的设备能够在人体识别早期的疾病和量化有毒分子(肿瘤细胞)。Nanodentistry将可能全面的维护口腔健康采用纳米材料,最终,牙科纳米机器人。

关键字

nanodentistry、纳米技术、纳米材料,纳米机器人

介绍

纳米技术一般指应用科学和技术领域的统一的主题是物质在分子水平上的控制尺度小于1μm,通常1 - 100 nm,制造设备的尺寸范围内(1]。它来源于希腊语“矮”,它是操纵物质的科学测量十亿分之米或纳米,大约2或3原子的大小(2,3]。

介绍了纳米技术的愿景P 1959年由已故诺贝尔物理学家理查德·费曼提出聘用机床制造较小的机床,是用于制作更小的机器工具,等等一直到原子水平(4]。在他的1959年历史的讲座,他说:“这是一个发展我认为这无法避免”(5]。

纳米

的科学和技术诊断、治疗和预防疾病和科技诊断,治疗和预防疾病和创伤性损伤,缓解疼痛,保护和改善人类健康,使用纳米结构材料、生物技术和基因工程,最终复杂机械系统和纳米机器人4,6]。

Nanodentistry

可能会使全面的口腔卫生的维护使用纳米材料,生物技术,包括组织工程,最终,牙科纳米机器人。在牙科可能包括新的潜在的治疗机会,局部麻醉,生齿renaturalization,永久的过敏治疗,完成矫正整合在一个办公室的访问中,共价键diamondised搪瓷,和持续的口腔健康维护使用机械dentifrobots [7]。

Nanodiagnostics

它是使用nanodevices早期疾病识别或倾向在细胞和分子水平。在体外诊断,纳米可以提高诊断的效率和可靠性使用人类体液或组织样本通过使用选择性nanodevices,使多个分析亚细胞尺度等等。在活的有机体内诊断,纳米可以开发设备能够在人体为了确定疾病的早期出现,来识别和量化有毒分子,肿瘤细胞(7]。

纳米材料的性质

纳米材料从一个基本的观点感兴趣的,因为与新材料、新的属性,导致技术和商业发展新机遇,提出了纳米颗粒的应用等众多领域的微电子、涂料和油漆、和生物技术。从这些应用程序已经nanopharmaceuticals的发展,纳米传感器、纳米开关,nanodelivery系统。

两个主要因素导致纳米材料的性质明显的区别于其他材料:相对表面积的增加和量子效应。例如,30纳米的粒子表面原子的5%,10 nm 20%的原子,原子3海里的50%。纳米粒子有一个更大的表面积相比,每单位质量较大的粒子(8]。

纳米结构及其牙科应用程序

纳米粒子

纳米粒子与分子单位通常定义为在直径0.1至100海里的各种成分代表最广泛使用的纳米单元在牙科9]。他们目前正在用于红细胞修复;一起为牙科纳米粒子复合材料的发展,重点是应用于新处方的界面硅烷(10]。这一手法已经用来外套和债券无机填料在牙科restoratives RBC矩阵。有机硅烷等allyltriethoxysilane展示了良好的兼容TiO等纳米填充物2(11]。

纳米棒

纳米棒在恢复上下文特别感兴趣的。陈和他的同事们已经合成enamel-prism-like羟磷灰石(HA)纳米棒,表现出自我组装的属性。因为它们是类似于瓷棒构成基本的牙釉质晶体结构,纳米棒可能导致实际人工近似的这样一种自然产生的结构12]。

团簇

类似的方向,这样一个潜在的过渡到恢复系统,模拟纳米尺度的过程也已经固有的自然牙齿发育也将在本文中探讨。具体来说,nanosphere组装与磷酸氢钙沉积和amelogenin nanochain大会将在恢复背景下讨论。

纳米管

碳纳米管的各种类型进行了调查牙科应用在许多有趣的方向。氧化钛纳米管已被证明在体外加速HA形成的动力学,主要在一个上下文的骨骼生长申请牙科植体涂料。最近,修改后的单壁碳纳米管(SWCNTs)已被证明提高红血球的挠曲强度。对他们这些SWCNTs二氧化硅应用结合专业有机硅烷键代理(13,14]。

纳米技术和纳米粒子在牙科

当地nanoanaesthesia

的时代nanodentistry包含数以百万计的胶态悬浮体镇痛micron-size牙科机器人将在病人的齿龈灌输。后接触表面的雷竞技网页版皇冠或粘膜,走动纳米机器人到达纸浆通过牙龈沟,固有层和牙本质小管。一旦安装在纸浆,镇痛牙科机器人可能由牙医关闭所有敏感性在任何特定的牙齿,需要治疗。口头程序完成后,牙医订单恢复所有感觉的纳米机器人,放弃控制牙齿的神经流量和出口通过类似的途径用于入口(15]。

牙齿过敏

自然高度敏感的牙齿表面密度高出八倍的牙本质小管和直径两倍非敏感牙齿。整形牙科纳米机器人,使用原生生物材料,可以选择性地、准确地挡住特定的几分钟内小管,提供病人快速和彻底治愈。到达牙质,纳米机器人进入牙本质小管孔直径1到4μm和纸浆,进行指导下的组合化学梯度、温度差异甚至导航的位置,所有的控制下机载nanocomputer由牙医。有许多途径去旅行纳米机器人牙质纸浆。因为不同的管状分支模式,管状密度可能提供导航的重大挑战。假设总路径长度大约10毫米的牙齿表面的纸浆和适度的旅行速度about100μm \第二。

纳米机器人可以完成旅程到髓室在大约100秒。自然细胞不断运动的存在,包括人类牙龈、牙齿内部的牙髓的成纤维细胞、成牙骨质细胞,成,和细菌在牙本质小管,与纸浆或固有层淋巴细胞表明这样的旅程是可行的cell-sized纳米机器人类似的流动性(16]。

作为纳米机器人通过搪瓷的旅程,象牙质达到成纸浆。一旦安装在纸浆,建立了交通控制神经冲动,镇痛牙科纳米机器人可以由牙医在选择关闭所有敏感牙齿,需要治疗。当牙医传递所需的牙齿的图标在手持式显示器控制,立即麻醉。口服过程完成后,牙医订单纳米机器人通过相同的声学数据链接恢复所有感觉,放弃控制牙齿的神经交通和检索通过类似的路径。这个病人镇痛技术是友好的,因为它减少了焦虑,针头恐惧症,最重要的是快速和完全可逆的行动

牙耐久性和外观

牙齿的耐久性和外观可能提高代上搪瓷层以共价键的人造材料,如蓝宝石或钻石,有20 - 100倍自然牙釉质的硬度和失败强度或当代陶瓷镶饰和良好的生物相容性2]。纯蓝宝石和钻石是很脆弱、容易骨折,可以更多的抗断裂的一部分嵌入碳纳米管纳米复合材料可能包括。

Nanorobotic牙膏(dentifrobots)由漱口水或牙膏可以巡逻supragingival和龈下的表面至少每天一次代谢困有机板牙无害无味的气体和执行连续的微积分清创术。纳米技术改善了各种纤维的性能聚合物纳米纤维直径在纳米范围内,拥有一个更大的单位面积质量和允许一个简单的表面功能相比,聚合物超细纤维(4]。研究了聚合物纳米纤维材料作为药物输送系统,为组织工程支架和过滤器。碳纤维和纳米diamensions显示选择性增加成骨细胞粘附必要成功整形/牙科植体应用程序由于高度的纳米表面。

矫正治疗

矫正纳米机器人可以直接操纵牙周组织,允许快速、无痛的牙齿矫正,旋转和垂直定位在几分钟内小时(8]。

这些纳米机器人有多安全?

体内使用的nonpyrogenic纳米机器人是聚四氟乙烯,碳粉和单晶蓝宝石。火成的纳米机器人是氧化铝,二氧化硅和微量元素如铜和锌。如果固有nanodevice表面pyrogenicity无法避免,pyrognic通路由体内医用纳米机器人控制。纳米机器人可以释放抑制剂,拮抗剂或dowmegulators pyrognic通路有针对性的方式有选择地吸收内生致热源,化学修改它们,然后放回身体无害的灭活的形式。

结论

纳米技术将改变牙科、医疗保健和人类生活更深刻的比许多过去的发展。正如所有技术,纳米技术有巨大的潜力为误用和滥用前所未有的规模和范围。然而,他们也有可能带来重大的好处,如改善健康,更好地利用自然资源,减少环境污染。当前的工作重点是近期的事态发展,尤其是纳米颗粒和纳米管牙周管理、等材料由中空的团簇,核壳结构纳米复合材料,纳米多孔材料,材料和nanomembranes将扮演越来越重要的角色在牙科行业的发展。纳米医学需要克服的挑战对于其应用程序,提高了解的病理生理的基础疾病,带来更复杂的诊断机遇17,产生更有效的治疗和预防属性。分子技术是注定要成为核心技术的底层21世纪医学及牙科。

引用