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O-pH, un nuovo prototipo di strumento dentale, è in grado di individuare le condizioni acide che portano alla carie

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Un nuovo prototipo di strumento dentale dell’Università di Washington utilizza un sistema di illuminazione a bassa potenza per monitorare le reazioni con una soluzione di colorante fluorescente per trovare dove lo smalto dei denti è più a rischio a causa dell’acidità della placca. Credito: Università di Washington e IEEE Xplore/Creative Commons

Tu e il tuo dentista avete molti strumenti e tecniche per fermare la carie, ma è molto più difficile rilevare le condizioni chimiche specifiche che possono portare alla carie e quindi impedire che inizino. Ora, in un nuovo studio, i ricercatori dell’Università di Washington hanno dimostrato che uno strumento dentale da loro creato può misurare l’acidità accumulata dai batteri nella placca che porta alle carie.

Il sistema O-pH è un prototipo di dispositivo ottico che emette una luce LED e misura le reazioni di quella luce, la fluorescenza, con un colorante chimico approvato dalla FDA applicato ai denti. L’O-pH produce quindi una lettura numerica del pH, o acidità, della placca che ricopre quei denti. Sapere quanto sia acida la placca può dire a dentisti e pazienti quale area di un dente è più a rischio di sviluppare una carie.

“La placca ha molti batteri che producono acido quando interagiscono con lo zucchero nel nostro cibo”, ha affermato Manuja Sharma, autrice principale e studente di dottorato presso il Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica della UW. “Questo acido è ciò che provoca la corrosione della superficie del dente e alla fine delle cavità. Quindi, se siamo in grado di acquisire informazioni sull’attività acida, possiamo avere un’idea di come i batteri crescono nel biofilm dentale, o placca”.

Sharma ha spiegato che non tutti i batteri in quel biofilm sono cattivi o porteranno alla carie, quindi misurare l’acidità dell’ambiente può dire a un dentista ciò che deve sapere sulla minaccia di sviluppare problemi. Ciò può limitare la necessità di testare specifici batteri nocivi, di cui possono esistere una moltitudine.

Per testare il loro dispositivo, i ricercatori hanno reclutato 30 pazienti di età compresa tra 10 e 18 anni, con un’età media di 15 anni, presso il Center for Pediatric Dentistry della UW School of Dentistry. I ricercatori hanno scelto i bambini per il loro studio in gran parte perché lo smalto sui denti dei bambini è molto più sottile di quello degli adulti, quindi è ancora più importante ricevere un avviso precoce dell’erosione acida. Per eseguire le misurazioni con il dispositivo O-pH, i ricercatori hanno anche reclutato studenti del secondo e terzo anno della scuola di odontoiatria, che sono stati supervisionati da un membro della facoltà.

O-pH, un nuovo prototipo di strumento dentale, è in grado di individuare le condizioni acide che portano alla carie

Il prototipo UW ottico O-pH può misurare in modo non invasivo l’acidità del biofilm orale. Credito: Università di Washington e IEEE Xplore/Creative Commons

Il test non è invasivo. Mentre la tintura viene applicata sui denti, all’estremità di un tratto di cordone c’è la sonda che trasmette e raccoglie la luce mentre si libra sulla superficie di un dente (vedi foto). La luce raccolta torna a una scatola centrale che fornisce una lettura del pH. Le condizioni sui denti dei pazienti sono state lette più volte prima e dopo i risciacqui con zucchero e altri cambiamenti delle condizioni, come la pulizia dentale pre e post-professionale.

Eric Seibel, autore senior e professore di ricerca di ingegneria meccanica presso l’UW College of Engineering, ha affermato che l’idea di aggiungere il test di acidità come nuova procedura clinica è nata dall’idea che quando un paziente si siede per la prima volta sulla poltrona del dentista, prima che i suoi denti vengano puliti , “un dentista li risciacqua con la soluzione di colorante fluorescente insapore e quindi fa scansionare otticamente i denti per cercare aree ad alta produzione di acido in cui lo smalto si sta demineralizzando”.

Lo studio è stato pubblicato a febbraio in Transazioni IEEE sull’ingegneria biomedica. Il team di ricerca ha riferito che una limitazione al loro studio era l’impossibilità di misurare costantemente la stessa posizione su ciascun dente durante ogni fase del test. Per affrontare questa limitazione, in particolare, i ricercatori stanno evolvendo il loro dispositivo in una versione che produce immagini per i dentisti che mostrano istantaneamente la posizione esatta dell’elevata acidità, dove potrebbe verificarsi la successiva cavità.

“Abbiamo bisogno di più risultati per mostrare quanto sia efficace per la diagnosi, ma può sicuramente aiutarci a capire quantitativamente parte della tua salute orale”, ha affermato Sharma. “Può anche aiutare a educare i pazienti sugli effetti dello zucchero sulla chimica della placca. Possiamo mostrare loro, dal vivo, cosa succede, e questa è un’esperienza che ricorderanno e diranno: ‘OK, va bene, devo ridurre sullo zucchero.'”


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