Los avances futuristas propios de la ciencia ficción son ya el presente de la Odontología

La Odontología ha sido uno de los muchos campos que han revolucionado las impresoras 3D, por la versatilidad y múltiples ventajas de esta tecnología. Desde Graphenano Dental nos explican las claves de la revolución del desarrollo de la tecnología del grafeno y su aplicación con las resinas de impresión en 3D. La entrada de la impresión 3D está revolucionando la práctica odontológica tradicional hacia un nuevo mundo digital, con tiempos y costes de tratamiento más reducidos y sin límites en lo que a diseño se refiere.

Por: Dras. Karla Mora y Ana Boquete.

En pleno siglo XXI es fácil imaginarnos el futuro de nuestra sociedad sustentado en la tecnología. Las películas y los libros de ciencia ficción nos han contado numerosas historias de cómo será el futuro. Muchos habremos pasado tardes de nuestra infancia disfrutando de “The Jetsons” (Hanna-Barbera): eran una familia que vivían en una utopía futurista en la que los humanos se beneficiaban de una avanzada tecnología que les permitía disponer de todos los robots, inteligencia artificial y artefactos imaginables. En aquella parodia de los años 80 se enfatizaba la absurda dependencia humana de una tecnología supuestamente diseñada para facilitarnos la vida. Los Jetson llevaban una vida “aparentemente” perfecta en Orbit City. 

Esta serie hace eco en mi cabeza, ya que ese futuro tan idílico, que pensamos que aún falta muchos años para alcanzar, es el presente. 

¿Realmente somos conscientes de que lo quellamamos ciencia ficción es el presente? 

Para ahondar en este tema vamos a sumergirnos en el desarrollo de las ciencias y los conocimientos que dependen directamente de los avances tecnológicos. 

Si miramos atrás podemos asegurar que se ha progresado mucho más en los últimos 50 años que en el resto de miles de años de evolución humana en el campos de ingeniería industrial, inteligencia artificial y materiales. En lo que concierne a la medicina, podríamos decir que «se ha avanzado más en los últimos 25 años que en los últimos 25 siglos», desde el comienzo de la «medicina racional» en Grecia; y en buena medida se puede afirmar lo mismo para la odontología y la estomatología. La capacidad para afrontar compromisos odontológicos se ha multiplicado y, sobre todo, se ha universalizado. En la actualidad se puede dar solución a un número importantísimo de problemas odontológicos, donde la mayoría de ellos eran imposibles o impensables de solventar hace menos de dos décadas, y además se puede hacer de un modo previsible, en casi cualquier lugar de la geografía mundial y a un costo muy accesible. 

La impresión 3D revoluciona la odontología y abre caminos 

Las impresoras 3D son una tecnología que ha revolucionado muchos campos. Constantemente se consiguen nuevas aplicaciones que demuestran la versatilidad que esta tecnología ofrece. Uno de los campos que se ha beneficiado de esta tecnología es, sin duda, la odontología. 

Aunque para muchos clínicos esta tecnología acaba de nacer, en realidad fue creada hace décadas, específicamente en los años 80. Los avances tecnológicos han traído con ellos un auge de esta tecnología y en la actualidad se exploran aplicaciones en los ámbitos de preparación quirúrgica, medicina regenerativa, correctores dentales, restauraciones protésicas e incluso a nivel farmacológico, entre otros. 

Esta tecnología nos ofrece un mundo de posibilidades, donde podremos solventar grandes problemas de salud: desde la creación de un órgano funcional, reparación ósea, sustitución de estructuras dentales, etc. 

Pero el camino suma y sigue, porque dicha tecnología va de la mano con los avances en los materiales para la fabricación que son clave para ofrecer las mejores prestaciones a nuestros pacientes. 

Actualmente, como clínicos y protésicos solo conocemos un 10% de lo que nos puede ofrecer esta tecnología. La industria se encuentra en la búsqueda de materiales más sostenibles y que posean un comportamiento similar al cuerpo humano. 

Un largo camino por recorrer 

La nanotecnología en odontología, sumada a la impresión en 3D, promete el mantenimiento de la salud oral integral mediante el empleo de nanomateriales, incluyendo la ingeniería de tejidos, y la nanorrobótica dental (1,2). Se prevé conseguir la renaturalización de la dentición, el tratamiento permanente de la hipersensibilidad dentaria, los ajustes de ortodóncicos durante una sola visita a la consulta y hasta el mantenimiento continuo de la salud oral utilizando dentifrobots (dentífrico nanorobot). (2). 

En el ámbito de la odontología restauradora, la implantología y la ortodoncia, el equilibrio entre tecnología 3D y nanotecnología aplicada a los materiales permitirá una mejora en nuestra condición física: la calidad de vida del individuo tendrá una mejoría significativa (3,4) ya que los materiales odontológicos también se están beneficiando de los aportes que ofrece la nanotecnología: hacemos énfasis en el grafeno, un material que está revolucionando todos los sectores, desde la industria, arquitectura, ingeniería aeroespacial, naútica y militar, así como la medicina y la odontología. 

¿Qué papel tiene el grafeno en la impresión 3D? 

Empecemos por el principio. A raíz de la entrega del Premio Nobel de Física 2010 a los científicos Andrei Geim y Konstantin Novoselov por sus revolucionarios descubrimientos sobre el grafeno, la prensa sensacionalista nos ha presentado este material como si fuera un objeto matemático: “grafeno material bidimensional” es una estructura laminar plana, de un átomo de grosor, compuesta por átomos de carbono densamente empaquetados en una red cristalina mediante enlaces covalentes que se forman a partir de la superposición de enlaces híbridos sp de los átomos de carbono. Debido a ese reducido tamaño de espesor laminar, el grafeno debe considerarse como una nanoestructura “cuasi bidimensional” denominada por las siglas Q2D (quasi bidimensional system).(5) 

Quizás como lector necesitas comprender mejor esa terminología y qué beneficios reales tiene este material aplicándolo en la odontología actual. Debes saber que el grafeno tiene un origen muy humilde: el grafito, que es una de las formas alotrópicas en las que se puede presentar el carbono junto al diamante y a los fulerenos. 

La estructura cristalina del grafito puede considerarse formada por varias capas de grafeno superpuestas. Esta estructura laminar hace que el grafito sea un material marcadamente anisótropo y que sus propiedades fundamentales sean su color negro con brillo metálico y que se trate de un material refractario que se exfolia con facilidad. En la dirección perpendicular a las capas presenta una conductividad eléctrica baja que aumenta con la temperatura, comportándose como un semiconductor. Sin embargo, a lo largo de las capas, la conductividad eléctrica es mayor y aumenta proporcionalmente con la temperatura, comportándose como un conductor semi-metálico.(5,6) 

El grafeno, como elemento estructural componente del grafito, es el material más conductor y resistente que existe en la actualidad, y estas características lo hacen, entre otras cosas, futuro sustituto del silicio en la fabricación de chips en electrónica. 

Podría pensarse que el reciente y creciente interés por el grafeno se debe a que es un nuevo material. Sin embargo, la realidad es bien distinta. El grafeno fue descrito hace más de 60 años. El enlace químico de átomos de carbono y su estructura se describieron durante la década de 1930, mientras que su estructura de bandas electrónica fue calculada por primera vez por P. R. Wallace en 1947. 

Entre las propiedades más destacadas del grafeno podemos destacar las siguientes: 

- Alta conductividad térmica y altísima conductividad eléctrica. 

- Alta elasticidad, gran dureza y resistencia mecánica 200 veces mayor que el acero. 

- Puede reaccionar químicamente con otras sustancias para formar compuestos con diferentes propiedades. Esto hace al grafeno un material de gran potencial de desarrollo industrial. 

- Soporta cualquier tipo de radiación ionizante. 

- Es tan ligero como la fibra de carbono, pero la mejora en flexibilidad. 

- Posee capacidad antimicótica y antibacteriana. 

Dicho esto, cabe pensar que el uso de esta nanotecnología aplicada a las resinas de impresión en 3D, mejoraría de forma sustancial las propiedades que actualmente prestan las resinas convencionales que existen en el mercado. 

La conjunción de la impresión en 3D, los materiales y la tecnología del grafeno son un trinomio básico en el sector industrial y biomédico, ya que ofrece ventajas significativas en términos de productividad, costos, personalización y plazos de fabricación. Eso trae como consecuencia un impacto en la odontología que conocemos, ya que facilita la obtención de soluciones para cada paciente. 

Es aquí donde Graphenano Dental pone su grano de arena en los avances de los materiales para impresión 3D, proporcionando soluciones en los procesos a los que se enfrenta el clínico en esta era digital: creación de guías quirúrgicas con propiedades antimicóticas y antibacterianas, alineadores, prótesis dentales, etc., adaptando cada solución al paciente con gran precisión. 

¿Qué futuro le depara a la impresión 3D y los nuevos materiales en el campo de odontología? 

Si bien las tecnologías 3D tienen beneficios significativos para la industria, el hecho es que su adquisición puede asustar a algunos profesionales porque requiere una nueva organización y lógica de trabajo, capacitación en software, escáner, impresora y conocimiento de los nuevos materiales. Muchos laboratorios están equipados con escáneres 3D y máquinas de mecanizado, incluso con impresoras 3D. Se ha registrado un aumento del 70% en las ventas; Antón (Regional Sales Manager Southern Europe at Envision TEC) agrega: «La mayoría de profesionales son muy receptivos y están abiertos a las nuevas tecnologías. Se trata de pedir a los médicos y profesionales dentales que comprendan y confíen en la nueva tecnología digital y sus beneficios para ellos, sus clÍnicas y sus pacientes. Y, por supuesto, la formación juega un papel importante. Es por eso que, muchas empresas de fabricación están invirtiendo en esta área para comprender mejor la tecnología y sus aplicaciones clínicas». (7) 

Por tanto, el futuro es alentador para el sector de la impresión 3D en odontología, existiendo muchos entusiastas que ven la tecnología como una buena manera de mejorar su eficiencia y la seguridad de sus intervenciones. 

Graphenano Dental y sus investigadores se encuentran ya en plena revolución de desarrollo de tecnología del grafeno y su aplicación con las resinas de impresión en 3D que marcará un antes y un después en la odontología. La gama de productos disponible es la siguiente: 

G - Model Resin 3D (Producto Actual): resina dopada con grafeno, de impresión rápida, para la producción de modelos de trabajo de alta precisión. Con estabilidad dimensional mantenida en el tiempo y sin contracción de polimerización, lo que permite cumplir los requisitos de precisión y fiabilidad que requiere la odontología restauradora. Se pueden imprimir modelos y troqueles precisos con márgenes y puntos de contacto nítidos, sin olvidar que estos modelos son una prueba legal y al fabricarlos en resina con grafeno se mantendrán intactos. 

Graphenano Dental surge a partir de estudios propios acerca del reforzamiento de matrices poliméricas, convirtiéndose en la empresa pionera en incorporar nanotecnología de grafeno en la odontología con el objetivo de cubrir las necesidades del sector. 

Graphenano Dental, desde su creación, ha perseguido obtener un nuevo material con nuevas propiedades que fuera versátil, cómodo en cuanto a trabajabilidad, preciso y duradero, además de tener una buena estabilidad estructural y ser biodinámico y biocompatible. Es por ello que, gracias al grafeno, y concretamente al dopaje de las resinas con este nanomaterial, ha conseguido lanzar al mercado su primer producto: el disco G-CAM para fresado mediante sistema CAD/CAM.

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También puede consultar el número 65 de DM El Dentista Moderno