Biomimetic Zahnmedizin
Einleitung
wird biomimetische Zahnmedizin auf der Philosophie zugrunde, dass die intakten Zahn in seiner idealen Farbtönen und Schattierungen und, was noch wichtiger ist, seine intrakoronale Anatomie, Mechanik und Lage in dem Bogen, ist der Leitfaden für den Wiederaufbau und die Determinante des Erfolgs.
Dieser Ansatz ist konservativ und biologisch Sound und in scharfem Kontrast zu dem Porzellan fused- auf-Metall-Technik, bei der das Metall mit einem hohen Elastizitätsmodul Gießen des zugrundeliegenden Dentin hypo funktionelle macht.
das Ziel der Bionik in der restaurativen Zahnheilkunde ist es, alle den vorbereiteten Zahn zurückzukehren Gewebe zur vollen Funktion durch die Schaffung einer Gewebebindung, die funktionelle Belastungen ermöglicht durch den Zahn zu passieren, die gesamte Krone in die endgültige funktionelle biologische und ästhetisches Ergebnis zeichnen
Bio:. bedeutet das Leben und Mimesis bedeutet Nachahmung sind aus dem griechischen.
Biomimetik ist das Gebiet der wissenschaftlichen Arbeit, die System zu entwerfen versucht und Materialien durch biomimicry synthetisieren.
Es ist das Konzept der Ideen aus der Natur und deren Umsetzung in eine andere Technologie wie Engineering nehmen Design Computing usw.
der Gegenstand der Bionik wird von mehreren Namen Bionik bekannt, Biognosis etc.
Biomimectics ist ein aufstrebender interdisziplinäres Gebiet, die Informationen aus der Untersuchung biologischer Strukturen und ihre Funktion kombiniert mit der Physik Mathematik Chemie und Technik in der Entwicklung von Prinzipien, die für die Erzeugung von neuartigen synthetischen Materialien und Organen von Bedeutung sind.
Geschichte
der Name biomimeitcs wurde von Ottoschmit in den 1950er Jahren geprägt. Der Begriff Bionik von JackE.Steele im Jahr 1960 bei Kontinenz in Dayton geprägt.
Die Grundlage dieser breiten neues Feld hat uralte Wurzeln. Ersetzen Körperteile geht mindestens 2.500 Jahre zurück, als Brücken ihnen gemacht künstliche Zähne geschnitzt sie die Knochen oder Ochsen.
Der Nachweis der rohen Zahnimplantaten geht zurück auf römische Bevölkerung in der ersten oder zweiten Jahrhundert nach Christus und zu vor kolumbianisch Kulturen von Zentral- und Südamerika.
der erste Einsatz von Zahnamalgam zu kariöse Zähne zu reparieren wurde in der chinesischen Literatur im Jahr 659.
die Mitte von 20 Jahrhundert aufgezeichnet gleichen anspruchsvolle Erfindungen im Herzschrittmacher die künstliche Herzklappe und Hüft- und Kniegelenkersatz historisch Organ- und Gewebeverlust wurden durch chirurgische Rekonstruktion und in jüngerer Zeit die Verwendung von mechanischen Vorrichtungen wie Nieren Dialysatoren und die Transplantationen von Organen von einem Individuum zum anderen behandelt worden.
REGENERATION DENTAL STRUKTUREN
die Regeneration des Dentin Zellstoff- Komplex
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Das rekombinante menschliche BMP-2 und BMP-4 können neue Dentin induzieren.
Recombinant BMP in einem Gerüst von demineralisiertem Dentin-Matrix geliefert induziert klassischen Rohr Dentin in amputiert Zellstoff, wo als BMP Rekonstitution Typ geliefert mit I-Matrix-Kollagen induziert stattdessen osteodentin.
< li> reparative Dentin wird auch auf frisch geschnittenem gesunden Pulpagewebes in nonhuman primate unter Verwendung von rekombinantem menschlichen BMP7 mit einem unlöslichen Typ induziert I Matrix Kollagen.
die Größe und Form des induktiven Material um die Größe und Form des reparative steuert Dentin.
die reparative Dentin erscheint zunächst mit cellularand Weichgewebe Einschlüssen von dem ein Teil (nur etwa 20% des reparative Dentin umfasst) ändert anschließend in eine röhrenförmige Form der Matrix mit zugehörigen odontablast dergleichen auf die anhaftenden Zellen Masse eines röhrenförmigen Matrix.
Daher ist die extrazelluläre Matrix Gerüst ist eine kritische Komponente und eine Voraussetzung Differenzierung und Rohr Dentinbildung zu odontoblasten.
parodontale Regeneration
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Das Parodontium, die Funktionen von cementum PDL und Alveolarknochen bestehen die Zähne im Kiefer zu verankern
Das morphogenetische Potential von BMPs macht sie zu idealen Kandidaten für den Einsatz in die parodontale Regeneration. theresponseofstem Zellen BMP Induktions Optimierung erfordert die Verwendung eines Abgabesystems, das auf der Wanderung und Anhaftung der antwortenden Stammzellen das Gerüst unter Verwendung eines Pavian-Modell rekombinanter BMP7 und Pavian Kollagen Typ I wurde verwendet als biomimetische Gerüst förderlich zu regenerieren chirurgisch Funktion Defekte in Molaren erstellt.
die Bildung von Alveolarknochen und die Schaffung von Cements und Fasern sharpey bei der optimalen Ausrichtung in die Wurzeloberfläche eingefügt.
Platelet Rich Plasma (PRP) verwendet in verschiedener chirurgischer Prozeduren.
Es besteht aus Thrombozytenkonzentraten sowie hohe Mengen an Wachstumsfaktoren (GF), insbesondere plättchen gewünschten Wachstumsfaktor (PDGF), insulinähnlichen Wachstumsfaktor (IGF-I) und transformierender Wachstumsfaktor (TGF- beta ), die bei der Wundheilung und Regeneration Kombination von PRP und Tricalciumphosphat wichtig sind, können bei der Behandlung von Entzündungs periapikale Läsionen verwendet werden.
Platelet Gel Biotechnologie ein Verfahren, das alle Komponenten "tissue engineering" Techniken mit der Heilung hat Prozess der gesteuerten Geweberegeneration (GTR) durch die Anzahl der Moleküle Multiplikation, die die Heilungsreaktion, und durch Pfropfen in den Host-Site verschiedenen Zelltypen, unter denen die Stammzellwirts aktivieren ist mit feuerfesten generalizedaggressive Parodontitis zu regenerative Operation intraossäre Defekte bei Patienten angewendet wird. biomimetischen PRINZIP IN restaurativen Zahnersatzes
Es gibt zwei große Perspektiven, auf die der Begriff "biomimetischen" angewendet wird: eine puristische Perspektive, konzentriert sich biologischen Geweben und einen beschreibenden Perspektive auf neu zu erstellen, die Materialien zur Verwendung konzentriert, die in einer nachgeahmten biologische Wirkung zur Folge haben.
Obwohl verschiedene, teilen beide ein gemeinsames Ziel der Biologie in der Restaurierung von nachahmt. Dies war gleichermaßen ein zunehmend gemeinsames Ziel für Zahnärzte und Patienten bei der Erreichung ästhetische und funktionelle Zahnmedizin.
Das Ziel der Bionik in der restaurativen Zahnheilkunde ist alle vorbereiteten Zahngewebe auf volle Funktion durch die Schaffung eines harten zurückzukehren Gewebebindung, die funktionelle Belastungen ermöglicht durch den Zahn zu passieren die gesamte Krone in die endgültige funktionelle biologische und ästhetisches Ergebnis zu ziehen.
Bonded Porzellan Restaurationen werden empfohlen, um die gefährlichsten Situation (nicht lebenswichtige oder gebrochene Zähne) so zu behandeln, zu vermeiden die Verwendung von intraradiucular Teile oder vollständige Abdeckung Kronen EG- Laminate Inlay Onlay mit den Klebeharzen zementiert.
Biomimetic Zahnmedizin Techniken, um den Patienten bieten mit minimal-invasive Optionen, die gesunde Zahnstruktur als klinischer Imperativ konservieren.
< li> Biomimetik ist im wesentlichen als Nachahmung des natürlichen Lebens beschrieben, die moderne Composite-Harze und Klebstoffzahnbehandlungen unter Verwendung erreicht werden kann.
Naturschutz und biologische Mimikry die Gründung eines biomimetischen Philosophie bilden und produzieren zusammen bewirkt, dass heutigen Patienten erwarten.
aus ästhetischer /Restaurations Perspektive, Biomimetik oder Bionik ist die Anwendung von Methoden und Systeme zur künstlichen biologischen Elemente ersetzen, um eine optimale Mundgesundheit zu erstellen.
Üben interdisziplinären ästhetischen Restaurations Zahnmedizin ermöglicht Zahnärzte biomimetische Ergebnisse mit kosmetischen Zahnmedizin zu erreichen.
Diese Techniken und Materialien sind von entscheidender Bedeutung für moderne Zahnmedizin, dass sie einen Schwerpunkt auf die Zahngesundheit und das Aussehen zu kombinieren.
ein biomimetische Material sollte das Match Teil des Zahnes, dass es in mehreren wichtigen Punkten zu ersetzen, einschließlich der Elastizitätsmodul und die Funktion der jeweiligen Bereiche (beispielsweise Zellstoff, Dentin, Schmelz, dentoenamel junction)
niedrigem Elastizitätsmodule der meisten Verbundstoffe können nie vollständig kompensieren insbesondere für den Verlust von starken proximalen Emaille Grate in extrem großen Klasse-II-Füllungen.
in diesen Situationen einschließlich scheinen diejenigen mit Höckerabdeckung indirekte Keramik-Inlays Onlays beste Alternative zu sein.
Falls der gesamten okklusalen Abdeckung in vitalen Zähnen mit einer kurzen klinischen Krone Keramik indirekte Overlays angezeigt. die Entwicklung verbesserter Klebstoffe und sofortige Dentin.
Mit haben die Verwendung und Indikationen für die Basislinien Abdichtung verringert.
Diese Gruppe von Materialien führt traditionell viele verschiedene Funktionen, einschließlich der Teilauskleidung als biologische Schutz für tiefe Vorbereitungsbereichen der Gesamt Futter für das Dentin Isolierung gegen chemische oder thermische Verletzungen und das Dentin Ersatz als Basis vor der weiteren Wiederherstellungsverfahren.
die Indikation für eine lineare unter auf Klebstoff Restaurierung Platzierung ist in erster Linie für die Zellstoff- Schutz in Form eines Teilauskleidung mit Ca (OH2) zementiert.
Moderne Klebstoffe sind in der Lage die gesamte Lebens Funktion der ehemaligen Lacke und Zement zu ersetzen.
Basismaterialien werden vor allem zeigte das Volumen zu reduzieren des Inlays /Onlays (EG- übermäßige Tiefe) und eine angemessene Vorbereitung Geometrie durch einen noch Hohlraumboden Bereitstellung und füllt interne Hinterschneidungen zu schaffen.
wurzelbehandelten Zähne sind anfälliger nicht entfernt, weil von Zellstoff zu Bruch, aber sie Zahnsubstanzverlust aufgrund der erhöhten Belastung führt.
für Zähne Gesamt cuspal Abdeckung mit Porzellan wird empfohlen, da es deutlich die Krone versteifen und Höckerstabilisierung für vitale Zähne
.A Verbund erhöhen Harzbasis in zeigte das Volumen des Inlays /Onlays zu reduzieren und eine angemessene Vorbereitung Geometrie (durch einen noch Hohlraumboden Bereitstellung und füllt interne Hinterschneidungen)
ENTWICKLUNG OFARTIFICIAL Speicheldrüse zu erstellen
viele Menschen leiden als Folge der Strahlenbehandlung einen Verlust der Funktion der Speicheldrüsen für Kopf- und Halskrebs, und auch für das Sjögren-Syndrom eine Autoimmunerkrankung, deren Symptome sind trockener Mund und trockene betroffen viele Menschen Augen ohne ausreichende Speichel Patienten Schwierigkeiten haben, im sprechen kann, und das Schlucken zu kauen
die Anwendung modern -. von - the-art Methoden zur Bewertung der Verwendung von adulten und embryonalen Stammzellen für die Regeneration der Speicheldrüsen sind, Parenchym und Restaurierungen von seiner Sekretärin Funktionen.
haben Bemühungen konzentrierten sich auf ein eher einfaches Gerät eine "Blind- Endrohr" geeignet Transplantat in die Mundschleimhaut von Patienten, deren Speicheldrüsengewebe zerstört wurde zu schaffen.
Das Lumen dieser Rohre würden mit kompatiblen Epithelzellen ausgekleidet werden und physiologisch von unidirektionalen Wasserbewegung fähig sein. Eine realistische Chance, eine erste Generation künstliche Speicheldrüse geeignet für die klinische Prüfung zu entwickeln, wird angenommen, dass existiert.
BIOMATERIALIEN
Nach Douglas A. Terry, DDS, in der Zahnheilkunde gibt es keine ein Biomaterial, das die gleichen physikalischen, mechanischen und optischen Eigenschaften, wie der Zahnstruktur aufweist (das heißt, Dentin, Schmelz, Cementum) und besitzt die physiologischen Eigenschaften der intakten Zähne in Funktion.
Durch biomimetische therapeutische Ansätze nutzen, können Zahnärzte verbessern und sich näher an natürlichen biologischen Strukturen und deren Funktion
Synthetische Polymer:
Das Polymer abbaubar biologisch abbaubar oder nicht sein können .biodegradable Polymere umfassen Polymilchsäure und Polyglykolsäure Säure und Co-Polymere.
Diese Polymere werden als Nahtmaterial verwendet, aber auch für den Einsatz wie Knochen, Haut und Leber Ersatz geprüft.
Diese Polymere sind hydrolytisch im Körper abgebaut Milchsäure und Glykolsäure produzieren.
Neuere Biomaterialien polyanhydrites sind, Polyphosphazene. Polymethylmethacrylat (PMMA), Polytetrafluorethylen (PTFE) andPMMA, Polyhydroxyethylmethacrylat (PHEMA) als alloplastische, synthetische, nicht biologisch abbaubare Polymere beschrieben.
PMMA für Zahnersatz verwendet und als Zement für viele orthopädische Prothese. PTFE verwendet zur Augmentation und gesteuerten Knochenregeneration.
KERAMIK
Es in Dentalanwendungen verwendet wird und geprüft werden für technische Anwendung von Knochengewebe.
Zwei gemeinsame verwendete Keramik in der Zahnmedizin und Hüftprothesen sind Aluminiumoxid und Hydroxyapatit.
Alumina ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohe Verschleißfestigkeit.
Hydroxyapatit ist ein Calciumphosphat Keramik auf, und es ist ein wichtiger Bestandteil der anorganischen Abteilung des Knochens.
Die Vorteile eines BioMimetic Krone
• Weniger gesunde Zahnsubstanz entfernt wird.
• Weniger potenzielle Chancen im Inneren des Zahnes den Nerv zu beschädigen.
• D ie visuellen Look der Restauration der natürlichen Zahnstruktur identisch ist.
• die Chancen des Verfalls unter immer die Restauration sind klein im Vergleich zu einer herkömmlichen Krone.
Nachteile einer BioMimetic Krone
• Es besteht die Möglichkeit, dass die Porzellankrone brechen könnte .
• T ist hier die Möglichkeit, dass die Porzellankrone (fallen)-Bindung de könnte den Zahn. Dies würde eine neue Krone erfordern gemacht werden.
BIOMIMETIC GRUNDLAGEN DER ZAHN IMPLANT
Biomimetic Zahnimplantate die nächste Entwicklung sein kann, auf dem Feld.
Eine Vielzahl von biomimetischen Beschichtungen für die Anwendung bei einzelnen Patienten kann hilfreich sein.
zum Beispiel Implantate mit Faktoren bekannt Beschichtung endothelialen Zelldifferenzierung und Proliferation zu induzieren, können größere vascularity fördern in sehr kortikalen Knochen und dadurch die Bedingungen für die frühe und langfristige (als Reaktion auf die funktionelle Belastung) Knochenumbau zu verbessern.
Keramik, wie das Calciumphosphat Hydroxyapatit und verschiedene Arten von Aluminiumoxiden biokompatibel erwiesen haben und sie sind Implantat beschichtet, die Osseointegration erhöht.
Beschichtung von Implantaten mit pharmakologischen Mitteln wie bisphosphonates6 können lokal eine Art der Dichte in sehr spongiösen Knochen zu verbessern Knochen sein.
Beschichtung von Implantaten mit BMPs können auch erste beschleunigen Zeiten während der Integration des Zahnimplantats Heilung, wodurch die Gesamtbehandlungszeiten zu reduzieren und Implantaterfolgsraten zu verbessern.
Experimentelle Untersuchungen mit einem BMP als rekombinantes humanes BMP-2 (rhBMP-2) in Tiermodellen, dass es gezeigt haben, bekannt fördert anfängliche Integration von Zahnimplantaten und "Rettungen" von experimentell induzierten periimplantären Knochenverlust betroffen Implantate.
die Oberflächeneigenschaften des Implantats ändern Migration von mesenchymalen Zellen zu der Implantatoberfläche zu fördern, verbessern Befestigung und die Proliferation von diese Zellen, und in einigen Fällen, Osteoblasten-Differenzierung zu stimulieren.
SCOPE
Studie Biologe Biomimetik nicht nur für das Verständnis der biologischen Prozesse sondern auch die Entwicklung der verschiedenen Klassen von Organismus biochemist haben Interesse auf dem Gebiet zu verfolgen aufgrund der Komplexitäten, die mit der Wechselwirkung von Biopolymeren mit Ionen von Metall-zugehörigen was zur Mineralisierung in lebenden Organismen.
gibt der Feld die in diesem Bereich der Forschungstätigkeit beschäftigt der Bionik befasst sich mehr als ein Problem versuchen natürliche Methode zur Herstellung von Chemikalien zu imitieren, um neue zu schaffen, lernen neue Prinzipien von Phänomen in der Natur beobachtet, reproduzieren Mechanismus in der Natur gefunden, und kopieren Sie die Grundsätze der Synthese von Materialien unter Umgebungsbedingungen und mit leicht verfügbaren Rohstoffen.
Aufbau von biologisch abbaubaren Gerüste als Plattformen dienen für Zellen Gewebe für Reparatur und Regeneration von Zähnen und Zahnfleischgewebe zu organisieren.
Entwickeln Sie biologisch abbaubare synthetische Polymere für die Gentherapie Isolat Kultur identifizieren und multipotenten Stammzellen zu charakterisieren für adulten Geweben für die Reparatur von TMJ zugehörigen Strukturen geben.
FAZIT
Es ist ein Bedürfnis nach einer festeren wissenschaftlichen und technischen Grundlage, um die nächste Generation von medizinischen Implantaten zu entwickeln, die sichere und zuverlässige intelligente und lange sind dauerhaft integriert und multidisziplinäre Forschung sollte unser Verständnis der biologischen System und bilden die Grundlage für das Design und die Entwicklung von normalen synthetischen voran medizinische Materialien, die mit der Umgebung des Host-kompatibel sind und deutlich die funktionelle Lebensdauer von Implantaten erhöhen.
Zukunft Fortschritte in diesem Bereich werden Materialien und Informatiker, Physiker, bioengineers, Kliniker, Biologen und Branchen erfordern arbeiten zusammen in Richtung auf eine gemeinsame Vision, anstatt der Verfolgung ihrer Ziele separaten
