Anatomi, Modellering och tillverkning av biomaterial för dentala och käktillämpningar ger läsarna information om tandimplantat och tillverkning av biomaterial för käkbehandlingar och tandbens-/vävnadsreparation. Det kommer också att ge värdefulla insikter i tillämpningen och produktionen av bioaktiva material för alla forskare och studenter inom materialvetenskap och biomedicinsk teknik.
Biokeramik före 1970-talet användes som implantat för att utföra singulära och biologiskt inerta roller. Begränsningarna med dessa tillverkade material som vävnadsersättningar betonades med den växande insikten att vävnader och celler i människokroppen har andra olika metaboliska och reglerande roller. Att få en djupare insikt i tillverkningsprocessen utöver egenskaperna hos biokeramer (fysikaliska, mekanisk, och biologiska) som för närvarande används som implantat och som benersättningsmaterial kan avsevärt bidra till utformningen av den nya generationens proteser och implanterbara anordningar såväl som postoperativa policyer för patienthantering. Fördelarna med att använda avancerade keramiska material i dentala och orala och maxillofaciala applikationer har i allmänhet välkomnats, särskilt deras styrka och biokompatibilitet. Förbättringar i tillverkningsprocessen kan producera keramiska material med högre densiteter och mindre kornstrukturer som är väsentliga för deras användning inom tandvård och käkkirurgi.
Sambandet mellan biologiska responser och ytegenskaper hos material är en av huvudfrågorna inom biomedicinsk materialforskning. För närvarande, en av de viktigaste nackdelarna med syntetiska implantat är att de inte anpassar sig till den lokala vävnadsmiljön. Ytmodifiering med nanobeläggningar och nanokompositbeläggningar har blivit ett viktigt verktyg i forskningen som syftar till att få en inblick i hur de kemiska egenskaperna och ytegenskaperna hos de använda materialen kommer att påverka dess interaktion med det biologiska systemet. När en djupare förståelse uppnås, det förväntas att ytmodifieringar som syftar till att kontrollera vävnadsrespons kommer att generera nya möjligheter för forskning och utveckling av nya och förbättrade tand- och käkimplantat och proteser på ett snabbare och mer systemiskt sätt.
Otvivelaktigt, de komplikationer som oftast är förknippade med användningen av implanterbara medicinska anordningar såsom tandimplantat är bakteriella infektioner. Sökandet pågår för att hitta ett mer effektivt och mindre kostsamt sätt att leverera antibiotika för att bekämpa bakterieinfektioner utan komplikationer som är förknippade med långvarig intravenös åtkomst och toxiciteten hos systemiska antibiotika. För alla läkemedelsbärare som använder nanobeläggningar och nanokompositbeläggningar, den lämpliga upplösningshastigheten såväl som deras kontroll inom människokroppen är det primära problemet. Ett antal studier har genomförts för att undersöka hur långtidsutsläpp eller långvarig cirkulerande tid bärare kan utvecklas. Bland dessa, ytmodifieringen av nanobeläggningar och nanokompositbeläggningar med en mängd olika polymera makromolekyler eller nonjoniska ytaktiva ämnen visade sig vara den mest effektiva. Ändå, lämpliga och effektiva modifieringar av nanopartiklarna inom multifunktionella nanobeläggningar är en nödvändighet för framtiden för anordningar och system för långsam läkemedelstillförsel.
Nya generationer av medicinska implantat och enheter med dessa funktionaliserade ytor kommer att kräva mättekniker för ytegenskaper i nanoskala som kan användas för att beskriva både levande vävnader och oorganiska material samt gränssnittsreaktionerna mellan implantat och benvävnad för framtida modellering och design av implantat och proteser. Användningen av teoretiska modelleringsmetoder som finita elementanalys (FEA) blir en nödvändighet inom medicin och tandvård. Genom att undersöka mekaniken i en enskild cell med FEA, vi skulle potentiellt kunna påskynda upptäckter inom områdena regenerativ medicin, drog upptäckt, och mekanobiologi.
