Geelsu Hwang: Subsídio de US$ 2,6 milhões do NIH para o próximo desenvolvimento

O pesquisador da Penn Dental Medicine, Geelsu Hwang, recebeu uma grande doação do National Institutes of Health (NIH) para apoiar seu desenvolvimento de tecnologia avançada de implantes dentários.

O implante de próxima geração do Dr. Hwang pretende ter um risco menor de falha do implante, em comparação com os implantes convencionais, prevenindo as infecções que são a principal causa de tais falhas. A doação R01 de cinco anos, totalizando cerca de US$ 2,6 milhões, incluindo custos indiretos, financiará os primeiros testes das propriedades de combate a bactérias do implante experimental.

“Este é um projeto muito ambicioso, mas acreditamos que representa um novo paradigma para a tecnologia de implantes e para os cuidados de saúde oral em geral”, disse o Dr. Hwang, professor assistente na divisão de odontologia restauradora da Penn Dental Medicine.

Nas últimas duas décadas, a popularidade dos implantes dentários cresceu como uma alternativa às pontes dentárias e dentaduras para substituir dentes perdidos. Nos Estados Unidos, mais de cinco milhões de cirurgias de implantes dentários são realizadas a cada ano, de acordo com a Academia Americana de Implantodontia. No entanto, pelo menos uma pequena percentagem destes implantes falham dentro de uma década, e cerca de 25% dentro de duas décadas. A principal razão para a falha do implante é a infecção da gengiva próxima, que pode se espalhar para o osso ao redor do implante, necessitando da remoção do implante.

“A falta de uma boa vedação entre a estrutura do implante e a gengiva circundante, em comparação com um dente natural, significa que o risco de doença peri-implantar é bastante elevado”, disse o Dr.

Com formação em engenharia, o Dr. Hwang está desenvolvendo um novo tipo de implante que combateria a infecção peri-implantar de duas maneiras:

Em primeiro lugar, a coroa – o dente artificial no topo da estrutura do implante – será impregnada com nanopartículas feitas de um composto químico que naturalmente afasta as bactérias. Dr. Hwang e sua equipe têm feito experiências com o composto titanato de bário.

Em segundo lugar, a base da coroa, conhecida como pilar, conterá LEDs que fornecem uma dose diária de fototerapia ao tecido gengival circundante, emitindo luz num comprimento de onda – provavelmente infravermelho próximo, invisível para os humanos, disse o Dr. —que tem propriedades antibacterianas e anti-inflamatórias.

Os LEDs serão alimentados por material piezoelétrico na coroa que converte a pressão de mordida em energia elétrica.

O novo financiamento do NIH irá apoiar testes das propriedades antibacterianas da nova tecnologia de implantes, utilizando culturas laboratoriais de tecido gengival humano e, em última análise, testar implantes em miniporcos como preparação para ensaios clínicos em humanos. Albert Kim, da Universidade do Sul da Flórida, e Thomas P. Schaer, da Escola de Medicina Veterinária da Universidade da Pensilvânia, são os principais investigadores da bolsa e Dana T. Graves e Jonathan Korostoff, da Penn Dental Medicine, são co-investigadores desta bolsa.

Dr. Hwang recebeu uma bolsa da National Science Foundation no ano passado para apoiar a engenharia do novo dispositivo de implante. Entre outros projetos de pesquisa, recebeu uma bolsa exploratória do NIH (R21), em abril de 2023, para estudos de um novo material compósito dentário piezoelétrico para obturações. O material geraria uma carga elétrica aumentada na interface a partir da pressão mecânica da mastigação, e isso por si só inibiria a colonização bacteriana da superfície do compósito.

“Em princípio, podemos usar materiais piezoelétricos para muitas aplicações em odontologia, incluindo a geração de eletricidade para acelerar a cicatrização de feridas e o crescimento ósseo, e até mesmo a alimentação de biossensores que monitoram a saúde bucal”, disse o Dr.

Hwang também é membro do Centro de Inovação e Odontologia de Precisão (CiPD) da Penn Dental Medicine. "Estamos entusiasmados com as conquistas do Dr. Hwang, e ele certamente incorpora a missão do CiPD de trazer abordagens de engenharia para promover a inovação na medicina odontológica", disse Hyun (Michel) Koo, da Penn Dental Medicine, cofundador e codiretor do CiPD. “Ele é engenheiro e uma estrela em ascensão na odontologia; estamos orgulhosos de tê-lo na equipe docente do CiPD.”