Anatomie, La modélisation et la fabrication de biomatériaux pour les applications dentaires et maxillo-faciales fournissent aux lecteurs des informations sur les implants dentaires et la fabrication de biomatériaux pour les procédures maxillo-faciales et la réparation des os/tissus dentaires. Il fournira également des informations précieuses sur l'application et la production de matériaux bioactifs pour tous les chercheurs et étudiants en science des matériaux et en génie biomédical.
Les biocéramiques avant les années 1970 étaient utilisées comme implants pour remplir des rôles singuliers et biologiquement inertes. Les limites de ces matériaux manufacturés en tant que substituts tissulaires ont été soulignées avec la prise de conscience croissante que les tissus et les cellules du corps humain remplissent d'autres rôles métaboliques et régulateurs. Acquérir une connaissance plus approfondie du processus de fabrication en plus des propriétés de la biocéramique (physique, mécanique, et biologiques) actuellement utilisés comme implants et comme matériaux de remplacement osseux pourraient contribuer de manière significative à la conception de prothèses et de dispositifs implantables de nouvelle génération ainsi qu'aux politiques de prise en charge postopératoire des patients. Les avantages de l'utilisation de matériaux céramiques avancés dans les applications dentaires, orales et maxillo-faciales ont généralement été bien accueillis, en particulier leur résistance et leur biocompatibilité. Les améliorations apportées au processus de fabrication peuvent produire des matériaux céramiques avec des densités plus élevées et des structures à grains plus petits qui sont essentiels pour leurs utilisations en dentisterie et en chirurgie maxillo-faciale.
La relation entre les réponses biologiques et les propriétés de surface des matériaux est l'un des principaux enjeux de la recherche sur les matériaux biomédicaux. Actuellement, l'un des principaux inconvénients des implants synthétiques est leur incapacité à s'adapter à l'environnement tissulaire local. La modification de surface à l'aide de nanorevêtements et de revêtements nanocomposites est devenue un outil essentiel dans la recherche visant à mieux comprendre comment les propriétés chimiques et de surface des matériaux utilisés influenceront son interaction avec le système biologique. Au fur et à mesure que l'on parvient à une meilleure compréhension, il est prévu que les modifications de surface visant à contrôler la réponse tissulaire généreront de nouvelles opportunités pour la recherche et le développement de nouveaux implants et prothèses dentaires et maxillo-faciales améliorés d'une manière plus rapide et systémique.
Indubitablement, les complications les plus fréquemment associées à l'utilisation de dispositifs médicaux implantables tels que les implants dentaires sont les infections bactériennes. La recherche est en cours pour trouver un moyen plus efficace et moins coûteux d'administrer des antibiotiques pour lutter contre les infections bactériennes sans les complications associées à l'accès intraveineux à long terme et à la toxicité des antibiotiques systémiques. Pour tous les supports de médicaments qui utilisent des nanorevêtements et des revêtements nanocomposites, les taux appropriés de dissolution ainsi que leur contrôle dans le corps humain sont la principale préoccupation. Un certain nombre d'études ont été menées pour étudier les moyens de développer des vecteurs de libération à long terme ou de longue durée de circulation. Parmi ceux-ci, la modification de surface des nanorevêtements et des revêtements nanocomposites avec une variété de macromolécules polymères ou de tensioactifs non ioniques s'est avérée la plus efficace. Néanmoins, des modifications appropriées et efficaces des nanoparticules dans les nanorevêtements multifonctionnels sont une nécessité pour l'avenir des dispositifs et systèmes d'administration lente de médicaments.
Les nouvelles générations d'implants et de dispositifs médicaux dotés de ces surfaces fonctionnalisées nécessiteront des techniques de mesure des propriétés de surface à l'échelle nanométrique pouvant être utilisées pour décrire à la fois les tissus vivants et les matériaux inorganiques, ainsi que les réactions interfaciales entre l'implant et le tissu osseux pour la modélisation future et la conception d'implants et de prothèses. L'utilisation d'approches de modélisation théorique telles que l'analyse par éléments finis (FEA) devient une nécessité dans les domaines de la médecine et de la dentisterie. En examinant la mécanique d'une seule cellule à l'aide de FEA, nous pourrions potentiellement accélérer les découvertes dans les domaines de la médecine régénérative, découverte de médicament, et mécanobiologie.
