En marcha el desarrollo de materiales dentales inteligentes

Un proyecto utilizará inteligencia artificial para crear empastes dentales con propiedades antimicrobianas y autocurativas.

El Instituto ADA Forsyth (AFI) ha recibido una subvención de 6,2 millones de dólares del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (NIDCR) para desarrollar materiales inteligentes de próxima generación para empastes dentales utilizando inteligencia artificial (IA) basada en la física. Esta innovación marca una de las primeras aplicaciones de la IA para la investigación básica en salud bucal, destinada a acelerar el proceso de prueba y desarrollo.

El nuevo composite dental tendrá propiedades antimicrobianas y autocurativas, e incorporará nanorellenos que reaccionan a las señales biológicas. “Imagínese que se está formando una grieta en el relleno”, dijo el experto en biomateriales Jirun Sun, PhD, investigador principal de contacto (IP) que lidera el equipo de varios IP. “El material detectará ese cambio y reparará la grieta. O si su boca tiene mucho ácido que reduce el pH, lo que se sabe que descompone los composites tradicionales y la estructura dental, el material contrarrestará el ácido. El material inteligente responderá automáticamente a las condiciones cambiantes en la boca de cada paciente”.

El equipo transdisciplinario de científicos integrará experimentos con un modelo de pruebas basado en la física y simulaciones basadas en datos como parte del diseño y la evaluación de estos materiales complejos y dinámicos. El equipo de AFI se ha asociado con Optimuos, una empresa de ingeniería digital especializada en tecnologías de gemelos digitales, para construir la solución impulsada por IA.

“Sin este enfoque, la cantidad de parámetros que debemos probar habría tardado décadas en completarse”, afirmó el Dr. Sun. “La incorporación de inteligencia artificial y simulaciones de laboratorio virtuales en el proceso de desarrollo de materiales físicos, basados ​​en leyes de física y química bien definidas, acelerará nuestro objetivo de transformar la atención dental personalizada”.

Ben Wu, DDS, PhD, director científico y director de operaciones del AFI, destacó las implicaciones más amplias del proyecto. “Esta subvención es el primer paso para aprovechar la IA y el aprendizaje profundo para facilitar y acelerar la investigación. Este enfoque se puede aplicar a otras investigaciones innovadoras de vanguardia en el AFI, desde la gestión de biopelículas resistentes a los medicamentos hasta la respuesta inmunológica aberrante del huésped, y mucho más. Nuestro instituto está bien posicionado para aprovechar las nuevas herramientas de bioingeniería, IA y ciencia de datos para acelerar el descubrimiento y tener un impacto en la salud bucal”.

El nuevo material se optimizará para ofrecer un sustituto viable de la amalgama, una solución rentable y duradera que se está eliminando paulatinamente en todo el mundo. Aunque ya existen materiales de relleno restauradores alternativos, es posible que sea necesario reemplazarlos con mayor frecuencia y su uso puede resultar más costoso. Los científicos están diseñando estos nuevos materiales para que sean fáciles de usar y accesibles para todos.

“Los científicos de AFI no solo están creando algo más duradero, sino que están creando una generación completamente diferente de composite dental”, afirmó el Dr. Raymond Cohlmia, director ejecutivo de la Asociación Dental Americana (ADA) y presidente de la Junta Directiva de AFI. “Este material inteligente podría revolucionar la atención dental y mejorar drásticamente los resultados de los pacientes".