एक पेटेंट प्राप्त बायोएक्टिव ग्लास यौगिक दांतों के ब्रैकेट को अधिक मजबूती से जोड़ सकता है, उपचार के दौरान इनेमल को पुनर्निर्मित कर सकता है और ब्रेस हटाने की प्रक्रिया को काफी कम हानिकारक बना सकता है।
जो कोई भी फिक्स्ड ऑर्थोडॉन्टिक ब्रेसेस पहन चुका है, वह उपचार के अंत की उस परिचित प्रक्रिया से भली-भांति परिचित होगा: ऑर्थोडॉन्टिस्ट प्रत्येक ब्रैकेट को निकालता है, फिर पीछे रह गए एडहेसिव अवशेष को खुरचता है। यह प्रक्रिया असहज होती है, कभी-कभी जोखिम भरी भी — इस दौरान हटाया गया इनेमल दोबारा नहीं आ सकता—और कुछ मरीजों के दांतों पर स्थायी सफेद धब्बे छोड़ जाती है। एक नया पेटेंट इस पूरी तस्वीर को बदल सकता है।
यह आविष्कार, जिसका शीर्षक है "ऑर्थोडॉन्टिक बॉन्डिंग के लिए एक संरचना और उसकी तैयारी की विधि", एक नवीन एडहेसिव का वर्णन करता है जो मेसोपोरस बायोएक्टिव ग्लास पर आधारित है — एक सूक्ष्म, स्पंज जैसी सामग्री जो पहले से ही हड्डी की मरम्मत की शल्य चिकित्सा में उपयोग की जाती है— समें स्ट्रोंशियम खनिज मिलाया गया है। वर्तमान में ऑर्थोडॉन्टिक क्लीनिकों में उपयोग किए जाने वाले रेजिन-आधारित एडहेसिव के विपरीत, यह सामग्री केवल दांत को पकड़कर नहीं रखती। यह मौखिक वातावरण के साथ सक्रिय रूप से संपर्क करती है, लार में कैल्शियम और फॉस्फेट आयन छोड़ती है और इनेमल की सतह पर एक खनिजयुक्त परत जमा होने की प्रक्रिया शुरू करती है। संक्षेप में, यह एडहेसिव ब्रेस को थामे रखते हुए दांतों को पुनर्निर्मित करने में भी मदद करता है।
व्हाइट स्पॉट लीजन—ब्रैकेट के आसपास एसिड से इनेमल के क्षरण के कारण बनने वाले हल्के, चाकी जैसे धब्बे—ऑर्थोडॉन्टिक उपचार पाने वाले एक बड़े हिस्से को प्रभावित करते हैं। ये दांतों की सड़न का सबसे शुरुआती दृश्य रूप हैं, और ये तब विकसित होते हैं जब फिक्स्ड उपकरण पूरी तरह से सफाई करना मुश्किल बना देते हैं। इनेमल की सतह पर लगातार खनिजों की पूर्ति करके, नया एडहेसिव उपचार के दौरान इस प्रक्रिया का मुकाबला करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
शोध दल ने इस फॉर्मूले के सात प्रकारों का परीक्षण किया — जिनमें स्ट्रोंशियम की मात्रा शून्य से 45% तक थी — और 96 निकाले गए मानव प्रीमोलर दांतों पर एक व्यावसायिक एडहेसिव को नियंत्रण के रूप में उपयोग किया। सबसे बेहतर प्रदर्शन करने वाला फॉर्मूला था 7% स्ट्रोंशियम नाइट्रेट और 68% कैल्शियम नाइट्रेट वाला। इसकी प्रारंभिक बॉन्ड शक्ति 9.91 MPa थी — जो सांख्यिकीय रूप से व्यावसायिक उत्पाद के 11.12 MPa के बराबर थी और ऑर्थोडॉन्टिस्टों की जरूरत के दायरे में। इससे भी अधिक प्रभावशाली यह रहा कि छह महीने की नकली मौखिक परिस्थितियों — जिनमें बार-बार एसिड-और-रिकवरी चक्र शामिल थे — के बाद भी इसकी बॉन्ड शक्ति 7.52 MPa पर बनी रही। इसी अवधि में व्यावसायिक एडहेसिव घटकर मात्र 4.49 MPa रह गया।
छह महीने के तनाव परीक्षण के बाद लिए गए स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप चित्रों ने पुनर्खनिजीकरण प्रभाव की पुष्टि की: नए एडहेसिव समूहों में ब्रैकेट-दांत के संगम स्थल पर एक नियमित, कसकर पैक की गई खनिज संरचना बन गई थी — जो व्यावसायिक नियंत्रण नमूनों में बिल्कुल नहीं देखी गई।
डीबॉन्डिंग के परिणाम भी उत्साहजनक रहे। एडहेसिव रेमनेंट इंडेक्स — एक मानक नैदानिक स्कोरिंग प्रणाली जो मापती है कि निकालने के बाद कितना एडहेसिव दांत पर बनाम ब्रैकेट पर रहता है — का उपयोग करके देखा गया कि सबसे बेहतर फॉर्मूले ने 83.4% मामलों में ब्रैकेट पर अधिक सामग्री छोड़ी, जबकि परंपरागत एडहेसिव के लिए यह आंकड़ा 66.7% था। व्यवहार में इसका महत्व यह है: ब्रैकेट पर जितना अधिक अवशेष रहता है, दांत पर उतनी कम खुरचाई करनी पड़ती है, जिससे सफाई के दौरान इनेमल को नुकसान का जोखिम कम होता है।
रोगाणुरोधी परिणाम कुछ मिले-जुले रहे। मानक जोन-ऑफ-इनहिबिशन परीक्षणों में किसी भी एडहेसिव समूह के लिए कोई प्रत्यक्ष जीवाणुरोधी या फफूंदरोधी गतिविधि नहीं दिखी। हालांकि, न्यूनतम अवरोधक सांद्रता (MIC) परीक्षणों— जो अधिक संवेदनशील माप हैं—से पता चला कि अधिक स्ट्रोंशियम वाले फॉर्मूले स्टैफिलोकोकस ऑरियस और कैंडिडा एल्बिकेंस दोनों की वृद्धि को अपेक्षाकृत कम सांद्रता में दबा सकते हैं। कन्फोकल माइक्रोस्कोपी ने पुष्टि की कि अधिक स्ट्रोंशियम वाले दो प्रकारों ने रोगाणु कोशिका झिल्लियों में दृश्यमान दरारें उत्पन्न कीं।
पेटेंट में वर्णित निर्माण प्रक्रिया एक परिष्कृत सोल-जेल विधि है जिसमें रासायनिक अग्रदूत एक सर्फेक्टेंट टेम्पलेट के चारों ओर स्वयं एकत्रित होकर एकसमान नैनोकण बनाते हैं। इसके बाद ग्लास पाउडर को 650°C पर गर्म किया जाता है और एक मानक ऑर्थोडॉन्टिक प्राइमर रेजिन के साथ मिलाकर एक पेस्ट बनाया जाता है जिसके उपयोग की विशेषताएं मौजूदा व्यावसायिक सामग्रियों जैसी ही हैं।
आविष्कारक सावधानी से बताते हैं कि यह शोध एक इन-विट्रो पायलट अध्ययन है। जो जीवित मरीजों के बजाय निकाले गए दांतों पर किया गया है—और यह एडहेसिव दंत चिकित्सालयों तक पहुंचने से पहले बड़े नैदानिक परीक्षणों की आवश्यकता होगी। प्रति समूह छह दांतों का नमूना आकार इस प्रकार के पायलट अध्ययन के लिए मानक है, लेकिन फॉर्मूलों के बीच निश्चित नैदानिक अंतर स्थापित करने के लिए पर्याप्त नहीं है।
फिर भी, ये निष्कर्ष एक ऐसी सामग्री की ओर संकेत करते हैं जो, यदि नैदानिक परीक्षणों में सफल होती है, तो मरीजों और चिकित्सकों दोनों के लिए ऑर्थोडॉन्टिक उपचार के अनुभव को सार्थक रूप से बेहतर बना सकती है मजबूती से जोड़कर, उपचार के दौरान इनेमल का पुनर्निर्माण करके, और अंत में स्वच्छता से अलग होकर।
