Usan inteligencia artificial para diseñar un empaste dental que combate las bacterias

Los hallazgos podrían conducir a empastes dentales más duraderos que minimizarían la necesidad de visitas repetidas al dentista.

¿Alguna vez se ha llenado una cavidad? La mayoría de nosotros conocemos el ejercicio. Lo que quizás no sepa, sin embargo, es que muchos de los empastes que se usan comúnmente en la actualidad solo duran entre cinco y 10 años antes de que sea necesario reemplazarlos, a menudo debido a nuevas cavidades que surgen alrededor de los bordes del empaste. Esto sucede en parte porque el adhesivo similar al pegamento que sella el empaste en el diente se rompe con el tiempo, dejando pequeños huecos en los que pueden deslizarse las bacterias que causan las caries. Con la ayuda de la inteligencia artificial (IA), un equipo interdisciplinario de expertos en ciencia de materiales y ciencia de datos se propuso abordar este problema diseñando un adhesivo dental con propiedades para combatir las bacterias. El estudio, apoyado por NIDCR, apareció recientemente en la portada de ACS Applied Polymer Materials.

Dirigidos por Candan Tamerler, PhD, y Paulette Spencer, DDS, PhD, ambos profesores de bioingeniería e ingeniería mecánica en la Universidad de Kansas, los investigadores buscaron en la naturaleza una solución antibacteriana. Aterrizaron en una clase de moléculas llamadas péptidos antimicrobianos, que todos los organismos producen como primera línea de defensa contra las bacterias dañinas.

Los científicos modificaron estos péptidos agregando “espaciadores” químicos (cadenas cortas de aminoácidos) que, a su vez, unieron los péptidos al metacrilato, un ingrediente común en los adhesivos dentales. Los espaciadores fueron diseñados para mantener el péptido antimicrobiano firmemente adherido al metacrilato, pero lo suficientemente distanciado como para mantener intactas la estructura del péptido y su capacidad para matar bacterias. Los investigadores diseñaron y probaron dos versiones de adhesivos cargados de péptidos: uno con un espaciador corto y otro más largo.

Crédito: Universidad de Kansas