Resumen de Aplicación de Microscopia Electrónica y Radiación Sincrotrón al Estudio de Materiales y Procesos Avanzados para la Salud y la Estética Dental
Pilar Ortiz Alías
La salud de los dientes y la cavidad bucal se encuentra relacionada con la salud y bienestar general, suponiendo un problema económico importante debido a su alto coste y los largos periodos de tiempo que requiere. Des del punto de vista científico, el cuidado oral es un campo multidisciplinario donde científicos de distintas especialidades contribuyen en el desarrollo de nuevos conocimientos y objetivos. En el presente trabajo, los estudios han sido desarrollados en el área de Química Analítica y están centrados en tres objetivos: mejora del proceso de remineralización dental, optimización de un blanqueante dental y prevención de la formación de sarro (cálculos dentales). Una de las enfermedades orales más comunes es la caries dental, infección que causa desmineralización de los tejidos duros y la destrucción del material orgánico debido a la producción de ácido por la hidrólisis de restos de comida. La administración de flúor es uno de los agentes principales de prevención participando en la formación de fluorapatita y combatiendo las bacterias presentes en el medio oral. La formación de una capa de fluorapatita en la capa externa del esmalte es uno de los objetivos de este estudio. La mayoría de los productos existentes que contienen fluoruros no forman fluorapatita debido a deficiencias en el sistema de liberación que únicamente les permite formar especies de fosfato cálcico. En la primera parte del estudio se han evaluado dos sistemas de intercambio de iones: macro y nanopartículas cargadas con flúor y los iones responsables de la remineralización. El sistema macro consiste en una mezcla de resinas de intercambio iónico débiles que ha sido desarrollado por el grupo. El segundo sistema consiste en un primer estudio con nanopartículas de sílice modificadas con los grupos químicos necesarios para el intercambio de los iones de interés. Con este propósito, se testaron diversas condiciones de carga para obtener los valores más elevados de concentración del ión deseado. Adicionalmente, se evaluó el efecto de la presencia de una proteína de origen dental en el proceso de remineralización. La caracterización de estos procesos se llevo a cabo mediante las técnicas de microscopia Raman e IR con radiación sincrotrón, permitiendo detectar la formación de una capa de fluorapatita en la superficie del esmalte. La observación mediante microscopio electrónico de rastreo (SEM) mostró la importancia de la proteína en la cristalización del esmalte. La segunda parte del trabajo consistió en la modificación de un blanqueante comercial con el fin de optimizar el proceso de blanqueo dental. La aplicación de las reacciones tipo Fenton en un medio heterogéneo, como el que proporcionan las zeolitas, permitió obtener una fuente de radicales hidroxilos evitando la transferencia de hierro al material dental y la formación de manchas que estos pueden provocar. Finalmente, se estudió un nuevo sistema antitártar o antisarro basado en la inhibición de la formación de cálculos dentales de oxalato de calcio. El sistema aprovecha el efecto sinérgico del fitato y pirofosfato como inhibidores cristalinos. Adicionalmente se evaluaron los efectos sobre la dureza del esmalte dental dando los primeros resultados para una futura aplicación en formulaciones de pastas de dientes o productos dentales.
