Biomimetic Materials in Dentistry

1. VAÄT LIEÄU PHOÛNG SINH HOÏC TRONG NHA KHOA
Dòch: BS. Leâ Haûi Trieàu
Nguoàn: Afzal Ali, Prahlad Saraf, Jayaprakash Patil,Bhakti Gokani. Biomimetic Materials in
Dentistry. Research & Reviews: Journal of Material Sciences, Volume 5, Issue 4, August, 2017.
Töø khoùa: Biomimetic material, Bioceramics, Smart material, Hydroxyapatite, Bioactive glass.
GIÔÙI THIEÄU
MTA vôùi caùc tính chaát lyù-hoùa vaø sinh hoïc tuyeät vôøi ñaõ ñöôïc xem laø tieâu chuaån vaøng töø khi noù
ñöôïc giôùi thieäu trong nha khoa. ÖÙng duïng cuûa coâng ngheä moâ phoûng sinh hoïc ñaõ chöùng minh
ñöôïc keát quaû ñaày höùa heïn trong lónh vöïc nha khoa [1]. Nhöõng vaät lieäu naøy ngaøy caøng ñöôïc
chaáp nhaän nhieàu do caùc tính chaát sinh hoïc vaø lyù-hoùa cuûa chuùng, khaû naêng töông hôïp sinh hoïc
vôùi moâ soáng, hoaït ñoäng hieäp ñoàng vôùi moâ cô theå, do ñoù coù vai troø söûa chöõa trong vieäc loaïi boû
caùc khieám khuyeát cuûa cô theå nhö maát xöông,...
Moâ phoûng sinh hoïc/phoûng sinh hoïc “Biomimetics”, thuaät ngöõ ñöôïc ñaët ra bôûi Otto Schmitt
vaøo naêm 1950 [2]. Phoûng sinh hoïc ñöôïc ñònh nghóa laø vieäc nghieân cöùu veà caáu truùc vaø chöùc
naêng cuûa caùc heä thoáng sinh hoïc laøm moâ hình ñeå thieát keá vaø cheá taïo vaät lieäu vaø maùy moùc [3].
LÔÏI ÍCH CUÛA NHA KHOA MOÂ PHOÛNG SINH HOÏC
R ñöôïc phuïc hoài vôùi vaät lieäu phoûng sinh hoïc uoán cong moät caùch töông töï nhö ngaø töï nhieân.
Phuïc hoài naøy mang laïi hieäu quaû kinh teá, thaåm myõ vaø toàn taïi laâu daøi hôn, söï nhaïy caûm sau thuû
thuaät laø toái thieåu hoaëc khoâng toàn taïi so vôùi caùc phuïc hoài truyeàn thoáng [3].
VAÄT LIEÄU (MOÂ) PHOÛNG SINH HOÏC (BIOMIMETIC MATERIALS)
Glass Ionomer Cement (GIC)
GIC ñöôïc phaùt minh vaøo naêm 1969, bao goàm boät thuûy tinh fluoroaluminosilicate vaø
polymer tan trong nöôùc (acids). Khi troän boät vôùi chaát loûng, vaät lieäu traûi qua phaûn öùng ñoâng
cöùng, nhoùm acid ñöôïc trung hoøa cuøng vôùi söï giaûi phoùng fluorides ñaùng keå [4].
Coâng thöùc hoaït tính sinh hoïc (nhö 45S5, S53P4) coù chöùa thuûy tinh hoaït tính sinh hoïc
(bioactive glass) vaø hydroxyapatite. Ñaëc tính cô hoïc cuûa GIC ñaõ ñöôïc caûi thieän khi ñöôïc keát
hôïp vôùi kim loaïi nhö theùp khoâng gæ vaø söù trô sinh hoïc nhö zirconia [5] .
KT-308 (GC Corporation Company, Tokyo, Japan)laø moät sealers GIC, coù khaû naêng ñeà
khaùng vôùi söï xaâm nhaäp cuûa vi khuaån töø phía thaân R vaøo trong oáng tuûy toát hôn sealers keõm
oxide-eugenol [6].
ZUT (University of Toronto, Ontario, Canada) laø moät söï keát hôïp cuûa GIC vaø chaát khoaùng
zeolite chöùa baïc coù tính khaùng khuaån, coù hieäu quaû choáng laïi E.fecalis vaø do ñoù hieäu quaû hôn
trong ñieàu trò caùc R vieâm quanh choùp dai daúng [7].
Active Gutta-Percha (GP) (Brasseler USA, Savannah, GA, USA) laø cone GP taåm GI, coù
theå lieân keát vôùi sealer chöùa GIC vaø cho pheùp söï daùn dính cuûa active GP vôùi ngaø oáng tuûy [8,9].
Resin Based Composite
Ñöôïc giôùi thieäu bôûi Bowen naêm 1962, cung caáp khaû naêng khaùng moøn, söï oån ñònh maøu saéc, caùc
tính chaát vaät lyù ñöôïc caûi thieän vaø caûn quang (Baûng 1) [10].

2. Baûng 1: Söï phaùt trieån trong Nanocomposites.
Söï bieán ñoåi Vaät lieäu ñöôïc söû duïng
Haït ñoän ñöôïc gia coá
(Reinforced Fillers)
• Sôïi nano nylon chöùa caùc tinh theå ñôn silicate saép xeáp thaúng haøng.
• Sôïi nano vaø sôïi e-glass vôùi BaAl SiO2 trong khung semi-
interpenetrating polymer network (IPN) matrix.
• TiO2 Nanocomposites ñöôïc theâm Allytriethoxysilane (ATES).
Haït ñoän (Fillers) phoøng
ngöøa saâu raêng
• Nano-DCPA whiskers.
• TTCP-whiskers.
• Haït nano CaF2 vôùi reinforcing whisker fillers.
• Polymer-kaolinite Nanocomposite.
Nhöïa (Resins) • Epoxy-polyol matrix.
• Epoxy functionalized cyclic siloxane.
• Methyl methacrylate/SiO2-CaO Nano composite.
• Epoxy resin ERL-4221 (3,4-Epoxycyclohexylmethyl-(3,4-epoxy)
cyclohexane carboxylate).
• Silsesquioxane (SSQ).
Bieán ñoåi beà maët cuûa haït
nano vôùi caùc silanes
khaùc nhau
• 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS).
• N-octyltrimethoxysilane (OTMS).
• Dual salinization vôùi MPTS vaø OTMS.
• Equal masses cuûa MPTS vaø MPTS.
• γ glycidoxypropyl trimethoxysilane (GPS).
• Allytriethoxysilane (ATES).
Smart Dentin Replacement (SDR)
SDR laø vaät lieäu composite loûng ñaàu tieân, ñaëc tröng bôûi polymerization stress thaáp, ñoä co khi
truøng hôïp thaáp, ñoä saâu truøng hôïp cao vaø vaät lieäu traùm khoái (bulk-fill material) trong lôùp traùm
leân ñeán 4mm ôû xoang I vaø xoang II [11-13].
Söù (Ceramic)
Ceramics are being examined for bone tissue engineering and also have dental
applications. Hydroxyapatite (HA), moät thaønh phaàn voâ cô chính cuûa xöông, laø moät loaïi söù
chöùa canxi phosphate.[2]
Trong Ceraball, moät vaät lieäu söù thay theá xöông môùi, söï taïo thaønh xöông môùi ñaàu tieân xaûy
ra treân beà maët cuûa khung (scaffold surface). Ceraballs hoaït ñoäng nhö moät chaát mang (carrier)
ñoái vôùi caùc teá baøo goác trung moâ vaïn naêng, teá baøo ñeäm (stromal cells) vaø tuûy xöông [14].
Canxi hydroxide
Naêm 1928, Canxi hydroxide ñöôïc giôùi thieäu trong nha khoa bôûi Hermann. Canxi hydroxide
ñaõ ñöôïc söû duïng roäng raõi nhö moät taùc nhaân laøm khoaùng hoùa (mineralizing agent) vaø khaùng
khuaån (antimicrobial agent). Tuøy thuoäc vaøo caùc nguyeân baøo ngaø laø coøn soáng hay cheát, 2 loaïi
ngaø ñöôïc laéng ñoïng. Söï taïo ngaø phaûn öùng (reactionary dentinogenesis) nôi khuoân ngaø thöù 3
(tertiary dentine matrix) ñöôïc tieát ra bôûi caùc nguyeân baøo ngaø toàn taïi tröôùc ñoù, vaø söï taïo ngaø

3. söûa chöõa (reparative dentinogenesis), nôi khuoân ngaø thöù 3 ñöôïc tieát ra bôûi moät theá heä môùi cuûa
caùc teá baøo cheá tieát sau khi caùc nguyeân baøo ngaø chính bò cheát [15].
Canxi hydroxide laøm giaûi phoùng caùc phaân töû cuûa khung ngoaïi baøo (nhö dentine
phosphoproteins, dentine sialoproteins), laøm taêng bieåu hieän cuûa caùc phaân töû sinh hoïc (nhö
BMP, FGP, ...), coù hoaït ñoäng khaùng khuaån vaø khaùng vieâm [15].
Söï hình thaønh caùc khieám khuyeát ñöôøng haàm (tunnel defects) vaø laøm giaûm ñoä beàn cuûa ngaø
sau khi ñöôïc ñaët moät thôøi gian daøi trong oáng tuûy laø söï haïn cheá cuûa noù [15,16].
Ñeå caûi thieän hieäu suaát sinh hoïc cuûa noù, caùc vieân nang nhoû (microcapsules) chöùa canxi
hydroxide ñöôïc giaûi phoùng coù kieåm soaùt döïa vaøo polylactic acid (PLA) vaø ethyl cellulose (EC)
ñaõ ñöôïc phaùt trieån. Coâng thöùc naøy laøm keùo daøi söï phoùng thích ion [17].
Canxi Sulfate
Canxi sulfate ñaõ ñöôïc chöùng minh laø töï tieâu hoaøn toaøn, daãn taïo xöông (osteoconductive), cho
pheùp söï di chuyeån cuûa nguyeân baøo sôïi, khoâng gaây ra ñaùp öùng vieâm vaø cuõng khoâng laøm taêng
noàng ñoä canxi maùu. Gaàn ñaây, canxi sulfate coù theå ñöôïc saûn xuaát thaønh moät hoãn hôïp daïng haït
cuûa canxi sulfate vaø poly-l-lactic acid ñeå laøm giaûm toác ñoä thoaùi hoùa [18].
Canxi Phosphate
Canxi phosphates ñoùng vai troø quan troïng trong söï khoaùng hoùa sinh hoïc vaø khoaùng hoùa beänh
lyù. Ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát ôû daïng paste, xi maêng, söù (ceramics) vaø khung (scaffold).
Baûng 2: Vaät lieäu Canxi phosphate [19]
Vaät lieäu canxi phosphate Ví duï
Söù Canxi hydroxyapatite [calcitite (calcitek, Inc.)].
Beta-tricanxi phosphate [synthograf, augment (miter, Inc.)].
Biphasic canxi phosphates [triosit (Zimmer)].
Vaät lieäu töø caùc saûn phaåm töï
nhieân
Coralline HA [interpore 200 (interpore)].
Bio-oss (töø xöông boø thieâu keát).
Söù thuûy tinh Bio glass (American biomaterials corporation).
Calcium Enriched Mixture (CEM)
CEM chöùa canxi oxide, sulfur trioxide, phosphorous pentoxide, vaø silic dioxide, coù theå laøm
thuùc ñaåy söï bieät hoùa cuûa caùc teá baøo goác vaø söï taïo xeâ maêng R (cementogenesis) [20].
Vaät lieäu söù sinh hoïc/tricanxi silicate (vaät lieäu goác canxi silicate)
Mineral Trioxide Aggregate (MTA)
MTA ñöôïc phaùt trieån bôûi Mahmood Torabinejad ôû Ñaïi hoïc Loma Linda, chöùa 50-75%
(troïng löôïng) canxi oxide vaø 15-25% silic dioxide. Noù coù pH cao (12.5), laøm taùi taïo daây chaèng
nha chu, taïo thaønh caàu ngaø, khoaùng hoùa sinh hoïc, kích thích söï bieät hoùa cuûa teá baøo vaø coù hoaït
tính khaùng khuaån. Tuy nhieân, khoù thao taùc vaø thôøi gian ñoâng keùo daøi laø nhöõng haïn cheá cuûa noù
[1].
i). MTA angelus (Aangelus, Londrina, PR, Brazil) goàm 80% xi maêng Portland vaø 20%
bismuth oxide, thôøi gian ñoâng laø 14 phuùt [21,22].

4. ii). MTA fillapex (angelus solutions odonatological, Londrina, PR, Brazil) laø moät sealer söù
sinh hoïc goác canxi silicate, ñöôïc taïo ra vôùi noã löïc keát hôïp caùc tính chaát lyù-hoùa cuûa
sealer goác nhöïa vaø caùc tính chaát sinh hoïc cuûa MTA [23,24].
iii). MTA plus (Avalon biomed Inc., Bradenton, FL, USA) laø moät sealer noäi nha daïng boät
mòn coù thaønh phaàn töông töï ProRoot MTA [25].
iv). Pozzolan cement (Endocem) (Maruchi, Wonju, Haøn Quoác) laø moät vaät lieäu coù nguoàn
goác MTA ñoâng nhanh, khoâng chöùa baát kyø chaát gia toác hoùa hoïc naøo [26].
Calcium Aluminate Cement (Binderware, Saõo Carlos, SP, Brazil), ñöôïc phaùt trieån bôûi
Ñaïi hoïc lieân bang Saõo Carlos. Noù goàm caùc oxides cuûa nhoâm (Al2O3), canxi (CaO), silic (SiO2),
magnesium(MgO) vaø saét (Fe2O3) [27,28]. Noù cuõng cho pheùp kieåm soaùt caùc taïp chaát nhö Fe2O3
(laøm toái maøu raêng) vaø khoâng chöùa MgO vaø CaO (laøm haïn cheá söï giaõn nôû cuûa vaät lieäu khi tieáp
xuùc vôùi ñoä aåm) [29,30].
Biodentine™ (Septodont, Saint-Maur-des-Fosseùs, Phaùp), ñöôïc giôùi thieäu naêm 2011, vaät
lieäu naøy chöùa canxi carbonate, tricanxi silicate, zirconium oxide vaø chaát loûng chöùa canxi
chloride nhö chaát gia toác phaûn öùng ñoâng [20,31]. Khi Biodentine tieáp xuùc vôùi ngaø, noù taïo
thaønh caùc caáu truùc coù ñuoâi (tag) beân caïnh lôùp phaân caùch vaø ñöôïc goïi laø “Vuøng thaâm nhieãm
khoaùng” (‘‘Mineral Infiltration Zone’’), goùp phaàn vaøo tính chaát keát dính [32]. Biodentine coù
ñaëc tính vaät lyù caûi thieän, thôøi gian ñoâng giaûm (12 phuùt), laøm bieät hoùa caùc TB gioáng nguyeân
baøo ngaø vaø khoaùng hoùa [20].
Bioaggregate (Innovative Bioceramix Inc., Vancouver, BC, Canada) ñöôïc giôùi thieäu naêm
2006, ñöôïc phaân phoái ôû daïng boät cuûa caùc haït nano chöùa tricanxi silicate, dicanxi silicate, canxi
phosphate monobasic, silic dioxide voâ ñònh hình, tantalum pentoxide (caûn quang) vaø thaønh
phaàn loûng cuûa noù laø nöôùc khöû ion. Coâng thöùc cuûa noù khoâng coù nhoâm, vì vaäy noù kích thích söï
taêng sinh cuûa nguyeân baøo sôïi daây chaèng nha chu ngöôøi vaø giuùp ñôõ cho söï taùi taïo moâ nha chu
[31-35].
Endosequence Root Repair Material (ERRM) putty, ERRM paste, RRM putty fast set
(FS) vaø iroot FS
ERRM (Brasseler USA, Savannah, GA) ñöôïc phaân phoái döôùi daïng putty troän saün (iRoot BP
Plus) hoaëc daïng paste chöùa trong syringe vôùi ñaàu bôm ñeå ñöa vaøo oáng tuûy. Noù chöùa canxi
phosphate monobasic, canxi silicates, zirconium oxide vaø tantalum oxide [20,36,37]. Beân trong
oáng ngaø, ERRM taïo thaønh caùc caáu truùc coù ñuoâi [20]. RRMs cho pheùp caùc nguyeân baøo sôïi nöôùu
taêng tröôûng treân beà maët cuûa chuùng [38,39]. RRMs laø vaät lieäu troän saün, moät thaønh phaàn, coù theå
söû duïng ngay töø syringe hoaëc hoäp coù naép vaën nhoû maø khoâng caàn troän, do ñoù noù khaùc vôùi
MTA, bioaggregate vaø biodentin [31]. RRM putty fast set (FS) coù thôøi gian ñoâng ban ñaàu laø 20
phuùt [31]. iRoot FS (Brasseler USA, Savannah, GA) laø moät daïng cuûa chuoãi vaät lieäu iRoot coù
ñaëc tính thao taùc ñöôïc caûi thieän vaø thôøi gian ñoâng ngaén hôn [20].
Sealer söù sinh hoïc (Bioceramic Sealer)
Endosequence BC sealer (Brasseler USA, Savannah, GA) hoaëc iRoot SP root canal
sealer (Innovative Bioceramix Inc., Vancouver, BC, Canada) laø sealer noäi nha söù sinh hoïc
troän saün chöùa tricanxi silicate, zirconium oxide, dicanxi silicate, canxi phosphate monobasic,

5. colloidal silica, canxi silicates vaø canxi hydroxide [40]. iRoot SP coù pH cao, öa nöôùc, vaø giaûi
phoùng canxi hydroxide [41].
Gutta-Percha söù sinh hoïc
Laø cone Gutta-Percha ñöôïc taåm vaø phuû caùc haït söù sinh hoïc nano. Cones naøy vôùi sealers söù
sinh hoïc cho pheùp söï bít kín oáng tuûy “3 chieàu” [20].
Thuûy tinh hoaït tính sinh hoïc (Bioactive Glass: BAG)
Canxi natri phosphosilicate ñöôïc söû duïng trong saâu raêng, nha khoa phuïc hoài vaø nha chu, boät
ñaùnh boùng raêng, kem ñaùnh raêng choáng eâ buoát, vaø laø moät vaät lieäu taùi taïo xöông [42-44]. Mohn
vaø cs ñaõ troän caùc haït BAG vôùi 50% bismuth oxide vaø söû duïng noù nhö vaät lieäu traùm bít oáng tuûy.
BAG coù taùc duïng khaùng khuaån lieân quan tröïc tieáp vaø giaùn tieáp vôùi pH [45].
Taùc nhaân laøm taùi khoaùng hoùa (Remineralizing Agents)
Casein phosphopeptide amorphous calcium phosphate (CPP-ACP): sang thöông saâu
raêng döôùi beà maët coù theå ñöôïc taùi khoaùng thoâng qua söï khueách taùn cuûa ion canxi vaø phosphate
vaøo caáu truùc R. Casein laø phosphoprotein coù nhieàu trong söõa boø vaø coù tính caûm quan
(organoleptic properties). CPP laøm oån ñònh canxi vaø phosphate trong traïng thaùi dung dòch vaø
do ñoù hoaït ñoäng nhö kho chöùa canxi vaø phosphate [46].
Söï keát hôïp cuûa caùc haït nano CPP-ACP vaøo trong khung GIC lieân keát cheùo giuùp laøm taêng ñoä
beàn neùn, ñoä beàn caêng daùn (microtensile bond strength) vaø taêng cöôøng söï giaûi phoùng caùc ion
canxi, phosphate vaø fluoride [47]. Tooth Mousse™ (Chaâu AÂuvaø Australasia) hay MI Paste™
(USA vaø Nhaät Baûn) chöùa 10% (troïng löôïng) caùc phöùc hôïp nano CPP-ACP [46].
Demineralized dentin matrix (dDM): khuoân ngaø khöû khoaùng coù khaû naêng taïo xöông vaø
hoùa öùng ñoäng. Khung xöông khöû khoaùng khi tieáp xuùc vôùi caùc teá baøo trung moâ seõ gaây ra söï taïo
suïn (chondrogenesis) vaø taïo xöông (osteogenesis) [48]. Söï keát hôïp cuûa chieát xuaát Nguõ boäi töû
(Galla chinensis) vaøo trong khuoân ngaø coù theå laøm caûi thieän caùc tính chaát sinh hoùa vaø sinh cô
hoïc [49].
Enamel matrix derivative (EMD): coù nguoàn goác töø khuoân men cuûa heo (Emdogain;
Straumann AG, Basel, Thuïy Só) ñaõ ñöôïc söû duïng ôû nhöõng beänh nhaân maát baùm dính nghieâm
troïng thoâng qua vieäc huy ñoäng caùc nguyeân baøo xeâ maêng (cementoblasts) treân beà maët chaân
raêng ñeå phuïc hoài laïi daây chaèng nha chu, xeâ maêng vaø xöông oå raêng [50].
Yeáu toá taêng tröôûng
Caùc yeáu toá taêng tröôûng ñöôïc xem nhö laø ñoäng cô, thuùc ñaåy söï laønh thöông. Yeáu toá taêng tröôûng
coù nguoàn goác tieåu caàu (PDGF) giöõ vai troø quan troïng trong hoùa öùng ñoäng caùc neutrophils, hoaït
ñoäng cuøng vôùi caùc yeáu toá taêng tröôûng khaùc ñeå saûn xuaát ra collagen. Yeáu toá taêng tröôûng cuûa teá
baøo söøng (KGF) thoâng qua söï bieät hoùa cuûa teá baøo söøng, giöõ vai troø quan troïng trong söï taùi bieåu
moâ hoùa veát thöông (wound re-epithelialization). Yeáu toá taêng tröôûng chuyeån daïng (TGF) gaây
ra söï laéng ñoïng cuûa khung ngoaïi baøo vaø söï hình thaønh collagen. Yeáu toá taêng tröôûng cuûa
nguyeân baøo sôïi (FGF) coù vai troø trong söï taêng sinh cuûa nguyeân baøo sôïi, söï taïo maïch maùu, vaø
laéng ñoïng khung. Yeáu toá taêng tröôûng noäi moâ maïch maùu (VEGF) laøm taêng tính thaám thaønh
maïch ôû möùc mao maïch. Yeáu toá taêng tröôûng bieåu bì (EGF) hoaït ñoäng theo kieåu töï tieát
(autocrine) [51]. Kepivance (KGF-2) ñöôïc söû duïng trong phoøng ngöøa vieâm nieâm maïc mieäng.

6. Juvista, moät TGF-b3 taùi toå hôïp coù theå ñöôïc söû duïng nhö moät chaát laøm taêng cöôøng yeáu toá taêng
tröôûng cho taát caû caùc veát thöông ñöôïc gaây ra do phaãu thuaät [51].
Protein sinh hình thaùi xöông (Bone Morphgenic Proteins: BMP)
BMP ñoùng vai troø quan troïng trong gheùp xöông oå raêng vaø caáy gheùp implant, söï lieàn xöông gaõy
vaø phaãu thuaät hôïp nhaát ñoát soáng (spinal fusion). Noù laøm taêng hoaït ñoäng cuûa alkaline
phosphatase, kích thích söï toång hôïp proteoglycan trong nguyeân baøo suïn, toång hôïp collagen
trong nguyeân baøo xöông, söï bieät hoùa cuûa teá baøo thaàn kinh vaø hoùa öùng ñoäng cuûa caùc
monocytes. ÔÛ beänh nhaân vôùi yeáu toá nguy cô ñaõ ñöôïc bieát, BMP-2 vaø BMP-7 toát hôn gheùp
xöông töï thaân [52].
Tieåu caàu ñaäm ñaëc (Platelet Concentrates)
Ñöôïc moâ taû laàn ñaàu tieân bôûi Whitman vaø cs [53]. Huyeát töông giaøu tieåu caàu (PRP) ñöôïc taïo ra
baèng caùch quay ly taâm phaân ñoaïn (differential centrifugation), noù laø nguoàn chöùa caùc yeáu toá
taêng tröôûng quan troïng nhö yeáu toá taêng tröôûng coù nguoàn goác tieåu caàu (PDGF), yeáu toá taêng
tröôûng chuyeån daïng beâta (TGF-β) vaø yeáu toá taêng tröôûng gioáng insulin 1 (IGF-1) vaø do ñoù coù
taùc duïng ñieàu hoøa söï laønh thöông. PRP ñoøi hoûi vieäc xöû lyù sinh hoùa maùu baèng vieäc cho theâm
chaát choáng ñoâng trong khi fibrin giaøu tieåu caàu (PRF) thì khoâng caàn [54]. Moät theá heä thöù 2 cuûa
tieåu caàu ñaäm ñaëc, fibrin giaøu baïch caàu vaø tieåu caàu (L-PRF) ñöôïc phaùt trieån bôûi Choukroun vaø
cs ôû Phaùp khoâng chöùa baát cöù chaát khaùng ñoâng hoaëc chaát taïo gel naøo [55,56].
Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes (POSS)
Vaät lieäu sinh hoïc nhö polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) vaø polyhedral oligomeric
silicates (POS) coù theå ñöôïc cheá taïo ra baèng vieäc keát hôïp caùc phaân töû POSS ñeå taïo ra moät caáu
truùc cöïc kyø nhoû (nanoscopic topology), coù taùc duïng taïo thuaän lôïi cho söï ñieàu chænh teá baøo
(cellular modulation), söï thích öùng sinh hoïc (bioavailability) vaø söï bieät hoùa. Söï ra ñôøi cuûa
POSS ñaõ daãn ñeán caùc coâng thöùc adhesives vaø composites nha khoa vôùi caùc ñaëc tính cô hoïc vaø
vaät lyù ñöôïc caûi thieän [57].
Vaät lieäu sinh hoïc kim loaïi (Metallic Biomaterials)
Vaät lieäu sinh hoïc kim loaïi chuû yeáu ñöôïc söû duïng ñeå cheá taïo caùc duïng cuï, thieát bò y khoa ñeå
thay theá moâ cöùng nhö khôùp haùng nhaân taïo, neïp xöông vaø implant nha khoa [58].
Theùp khoâng gæ (SUS 316L SS austenitic stainless steel), hôïp kim cobalt, Ti nguyeân chaát vaø Ti-
6Al-4V chuû yeáu ñöôïc söû duïng cho caùc öùng duïng y sinh [59].
Vaät lieäu sinh hoïc Implant /Lôùp phuû phoûng sinh hoïc beân ngoaøi implant
Goàm caùc kim loaïi vaø hôïp kim, söù, vaät lieäu töï nhieân vaø caùc polymer toång hôïp.
Kim loaïi vaø hôïp kim bao goàm titan, tantalum vaø hôïp kim Ti-Al-Va, Co-Cr-Mb, Fe-Cr-Ni. Caùc
thieát bò ñöôïc cheá taïo töø zirconium, hafnium vaø tungsten ñaõ ñöôïc ñaùnh giaù gaàn ñaây.[60] Lôùp
phuû ngoaøi cuûa kim loaïi ñöôïc phuû hydroxyapatite ñöôïc thöïc hieän baèng kyõ thuaät robot [60].
Söù sinh hoïc hydroxyapatite-tricanxi phosphate phaûi khoâng ñöôïc nhaàm laãn vôùi tricanxi
phosphate (TCP) vì noù töông töï veà maët hoùa hoïc vôùi hydroxyapatite nhöng noù khoâng phaûi laø
moät vaät lieäu xöông töï nhieân. Arg-Gly-Asp tripeptide, protein kinase A, bone morphgenic
protein-2 (BMP2) vaø phospholipase A2 laø nhöõng chaát coù hoaït tính sinh hoïc [60]. Hôïp chaát cuûa
carbon vaø hôïp chaát carbon silic thöôøng ñöôïc phaân loaïi laø söù do söï trô hoùa hoïc vaø tính khoâng
deã uoán cuûa chuùng [60].

7. Söù (Ceramics)
Söù laø vaät lieäu voâ cô, khoâng kim loaïi, khoâng polymer ñöôïc saûn xuaát baèng caùch neùn vaø thieâu keát
ôû nhieät ñoä cao. Treân cô sôû ñaùp öùng moâ, noù ñöôïc phaân loaïi thaønh: hoaït tính sinh hoïc (thuûy tinh
sinh hoïc/söù thuûy tinh), töï tieâu sinh hoïc (canxi phosphate) vaø trô sinh hoïc (alumina, zirconia vaø
carbon). Lôùp phuû ngoaøi (coating) implant ñöôïc thieát keá ñeå caûi thieän tính töông hôïp sinh hoïc
cuûa beà maët implant vaø tuoåi thoï implant [61].
Polymers
Polymers nhö polymethylmethacrylate (PMMA), polyethylene (PE), polyurethanes ñöôïc söû
duïng trong phaãu thuaät nha khoa töø nhieàu thaäp kyû.
Polyglycolic acid (PGA), polylactide (PLA), polydioxanone (PDS) chuû yeáu ñöôïc söû duïng ñeå
laøm duïng cuï coá ñònh xöông coù theå tieâu hoaëc laøm chæ khaâu [59]. Ñeå söûa chöõa veát thöông phaãu
thuaät fibrin glue ñöôïc söû duïng nhö chaát keát dính moâ [62]. Alginate coù theå ñöôïc söû duïng laøm heä
thoáng vaän chuyeån yeáu toá taêng tröôûng [63].
Noäi nha taùi taïo vaø coâng ngheä taùi taïo moâ (tissue engineering)
Taùi taïo nha khoa laø moät quaù trình ôû ngöôøi trong ñoù caùc moâ raêng chuyeân bieät ñöôïc thay theá bôûi
söï huy ñoäng, di chuyeån, taêng sinh vaø bieät hoùa cuûa caùc teá baøo goác cuûa raêng. Teá baøo goác,
scaffolds, vaø yeáu toá taêng tröôûng laø 3 yeáu toá quan troïng nhaát ñoái vôùi söï taùi taïo moâ [64].
Taùi taïo maïch maùu oáng tuûy thoâng qua cuïc maùu ñoâng
Vaät lieäu söù sinh hoïc ñöôïc ñaët nhö moät caùi nuùt ôû giöõa chaân raêng/coå raêng, do ñoù cung caáp söï bít
kín vónh vieãn vaø coù chaát löôïng toát hôn. Jung vaø cs baùo caùo raèng baèng caùch hoaït hoùa con ñöôøng
MAPK (mitogen-activated protein kinase), Biodentine, Bioaggregate vaø MTA gaây ra söï bieät
hoùa cuûa nguyeân baøo ngaø vaø söï khoaùng hoùa [64].
Lieäu phaùp teá baøo goác sau sinh, gheùp tuûy raêng, gheùp scaffold, 3-D cell printing vaø lieäu phaùp
gen laø nhöõng phöông phaùp taùi taïo [64].
Vaät lieäu thoâng minh (Smart Materials)
Ñöôïc ñònh nghóa laø loaïi vaät lieäu coù tính ñaùp öùng cao, coù khaû naêng caûm nhaän vaø phaûn öùng theo
nhöõng thay ñoåi cuûa moâi tröôøng. Chuùng coù theå ñöôïc phaân loaïi thaønh vaät lieäu thoâng minh chuû
ñoäng vaø thuï ñoäng.
A) Baêng veát thöông thoâng minh (Smart pressure bandages) – khi tieáp xuùc vôùi maùu,
loaïi baêng naøy co laïi do ñoù gaây ra löïc ñeø eùp leân veát thöông.
B) Chæ khaâu thoâng minh (Smart suture) – töï coät thaønh noát thaét hoaøn haûo vaø coù khaû naêng
nhôù hình (shape memory) (ghi nhôù hình daïng ban ñaàu tröôùc khi bò bieán daïng).
C) Hydrogel – coù theå co giaõn gioáng nhöïa (plastic contraction) khi coù thay ñoåi nhieät ñoä,
pH, töø tröôøng hoaëc ñieän tröôøng.
D) Composites thoâng minh chöùa amorphous calcium phosphate (ACP)-
Ñöa ACP vaøo composite resin ñeå laøm giaûi phoùng canxi vaø phosphor trong thôøi gian daøi, coù ích
trong phoøng ngöøa saâu raêng.
E) Cercon – söù thoâng minh – töông hôïp sinh hoïc, khoâng kim loaïi, coù ñoä beàn ñeå khaùng laïi
söï nöùt vôõ. Nhöõng haïn cheá cuûa söù-kim loaïi nhö ñöôøng vieàn ñen khoâng thaåm myõ vaø boùng xaùm
nhaân taïo töø kim loaïi beân döôùi khoâng coøn laø vaán ñeà ñoái vôùi Cercon.

8. SôÏi thoâng minh (smart fibers) trong laser nha khoa - sôïi tinh theå quang töû (photonic-
crystal fibers: PCFs) loõi khuyeát ñöôïc söû duïng ñeå phaân phoái (delivery) taàn soá cao cuûa böùc xaï
laser vaø coù khaû naêng caét men raêng. PCF ñöôïc söû duïng ñeå daãn truyeàn phaùt xaï (emission)ï töø
plasmas leân beà maët raêng ñeå phaùt hieän vaø chaån ñoaùn quang hoïc [65].
Chæ khaâu
Ñöôïc phaân loaïi thaønh chæ tan (vicryl) vaø chæ khoâng tan. Chæ tan thöôøng laø polymers hoaëc
copolymers cuûa acid lactic vôùi acid glycolic (vicryl coøn ñöôïc goïi laø polyglactin 910). Chæ tan
coù theå bò ñöùt bôûi caùc quaù trình chuyeån hoùa töï nhieân trong khi chæ khoâng tan phaûi ñöôïc loaïi boû
sau ñoù. Catgut, moät vaät lieäu töï tan coù nguoàn goác ñoäng vaät ñaõ khoâng coøn ñöôïc söû duïng ngaøy
nay vì lyù do an toaøn [66].
KEÁT LUAÄN
Ñaây laø thieát keá cuûa vaät lieäu sinh hoïc moâ phoûng caùc tính chaát cô hoïc vaø vaät lyù cuûa moâ ñaõ maát,
do ñoù taïo ra cô hoäi ñeå giôùi thieäu vaø thay ñoåi phöông thöùc ñieàu trò beänh. Nha khoa moâ phoûng
sinh hoïc laø moät tieáp caän lieân ngaønh, coù khaû naêng laøm bieán ñoåi thöïc haønh nha khoa haøng ngaøy.
Noù mang laïi söùc maïnh cuûa khoa hoïc sinh hoïc, hoùa hoïc vaø vaät lyù hieän ñaïi ñeå giaûi quyeát caùc
vaán ñeà laâm saøng thaät söï.
Vaät lieäu moâ phoûng sinh hoïc nhö sealer noäi nha, vaät lieäu traùm, xi maêng vaø vaät lieäu söûa chöõa
chaân vaø thaân R, coù caùc tính naêng nhö laøm taêng ñoä beàn cuûa chaân raêng sau traùm bít oáng tuûy, khaû
naêng bít kín toát, töông hôïp sinh hoïc toát vaø coù tính khaùng khuaån. Vaät lieäu sinh hoïc ñöông ñaïi ñaõ
cho thaáy khaû naêng vöôït qua nhöõng giôùi haïn cuûa vaät lieäu truyeàn thoáng. Tuy nhieân, coøn toàn taïi
nhöõng haïn cheá khi xem xeùt caùc tieâu chí ñeå phaân loaïi chuùng thaønh vaät lieäu lyù töôûng. Moät soá
nghieân cöùu invitro vaø invivo ñaõ chöùng minh keát quaû toát, tuy nhieân caùc nghieân cöùu muø ñoâi,
ngaãu nhieân, ñuû thôøi gian vôùi vaät lieäu phoûng sinh hoïc laø caàn thieát ñeå xaùc nhaän söï thaønh coâng
laâu daøi.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
1. Wang and Zhejun. Bioceramic materials in endodontics. Endod Topics 2015;32:3-30.
2. Vincent, et al. Biomimetics: its practice and theory. J R Soc Interface 2006;22:471-482.
3. Karma M, et al. Biomimetics in dentistry. Indian J Dent Edu 2010;3:107-113.
4. Bruyen D, et al. The use of glass ionomer cements in both conventional and surgical
endodontics. Int Endod J 2004;37:91-104.
5. Madan, et al. Tooth remineralization using bio-active glass - A novel approach. J Academy
Adv Dental Research 2011;2:45-49.
6. Friedman, et al. In vivo resistance of coronally induced bacterial ingress by an experimental
glass ionomer cement root canal sealer. J Endod 2000;26:1-5.
7. Patel V, et al. Suppression of bacterial adherence by experimental root canal sealers. J
Endod 2000;26:20-24.
8. Koch K and Brave D. A new endodontic obturation technique. Dentistry Today
2006;25:102-104.
9. Donadio M, et al. Cytotoxicity evaluation of Activ GP and Resilon cones in vitro. Oral Surg
Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008;106:76-79.
10. Chen MH. Update on Dental Nanocomposites. J Dent Res 2010;89:549-560.

9. 11. Ilie N and Hickel R. Investigations on a methacrylate-based flowable composite based on
the SDR™ technology. Dent Mater 2011;27:348-355.
12. Roggendorf MJ, et al. Marginal quality of flowable 4-mm base vs conventionally layered
resin composite. J Dent 2011;39:643-647.
13. Koltisko B, et al. The polymerization stress of flowable composites. J Dent Res
2010;89:321.
14. Douglas T, et al. Novel ceramic bone replacement material CeraBalls seeded with human
mesenchymal stem cells. Clin Impl Res 2010;21:262-267.
15. Sangwan P, et al. Tertiary dentinogenesis with calcium hydroxide: a review of proposed
mechanisms. Int Endod J 2013;46:3-19.
16. Cox, et al. Pulp capping of dental pulp mechanically exposed to oral microflora: a 1-2 year
observation of wound healing in the monkey. J Oral Path 1985;14:156-168.
17. Bing H, et al. The Biological Performance of Calcium Hydroxide-loaded Microcapsules. J
Endod 2013;39:1030-1034.
18. Mazor, et al. Bone Repair in Periodontal Defect Using a Composite of Allograft and
Calcium Sulfate ( DentoGen) and a Calcium barrier. J Oral Implantol 2011;37:287-292.
19. Legeros RZ. Calcium phosphate materials in restorative dentistry: a review Adv Dent Res
1988;2:164-180.
20. Asgary, et al. Vital pulp therapy using calcium-enriched mixture: An evidence-based
review. J Conserv Dent 2013;16:92-98.
21. Duarte, et al. pH and calcium ion release of two root end filling materials. Oral Surg Oral
Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2003;95:345-347.
22. Santos, et al. Setting time and thermal expansion of two endodontic cements. Oral Surg
Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2008;106:77-79.
23. Assmann E, et al. Dentin bond strength of two mineral trioxide aggregate based and one
epoxy resin-based sealers. J Endod 2012;38:219-221.
24. Silva EJ, et al. Evaluation of cytotoxicity and physicochemical properties of calcium
silicate-based endodontic sealer MTA Fillapex. J Endod 2013;39:274-277.
25. Gandolfi, et al. Ion release, porosity, solubility, and bioactivity of MTA Plus tricalcium
silicate. J Endod 2014;40:1632-1637.
26. Choi Y, et al. Biological Effects and Washout Resistance of a Newly Developed Fast-
setting Pozzolan Cement. J Endod 2013;39:467-472.
27. Aguilar FG, et al. Biocompatibility of new calcium aluminate cement (EndoBinder). J
Endod 2012;38:367-371.
28. Silva, et al. Evaluation of cytotoxicity and up-regulation of gelatinases in fibroblast cells
by three root repair materials. Int Endod J 2012;45:49-56.
29. Garcia LD, Aguilar FG, Rossetto HL, et al. Staining susceptibility of new calcium
aluminate cement (EndoBinder) in teeth: a 1-year in vitro study. Dent Traumatol 2012.
30. Parirokh M, Torabinejad M. Mineral trioxide aggregate: a comprehensive literature
review part III: clinical applications, drawbacks, and mechanism of action. J Endod
2010;36:400-13.

10. 31. Haapasalo M, et al. Clinical use of bioceramic materials. Endod. Topics 2015;32:97-117.
32. Atmeh, et al. Dentin-cement Interfacial Interaction: Calcium Silicates and Polyalkenoates.
J Dent Res 2012;91:454-459.
33. Zhang H, et al. Dentin enhances the antibacterial effect of mineral trioxide aggregate and
bioaggregate. J Endod 2009;35:221-224.
34. Yuan, et al. Effect of bioaggregate on mineral-associated gene expression in osteoblast
cells. J Endod 2010;36:1145-1148.
35. Yan, et al. Effect of bioaggregate on differentiation of human periodontal ligament
fibroblasts. Int Endod J 2010;43:1116-1121.
36. Lovato KF, et al. Antibacterial activity of EndoSequence root repair material and ProRoot
MTA against clinical isolates of Enterococcus faecalis. J Endod 2011;37:1542-1546.
37. Shi S, et al. Comparison of in vivo dental pulp responses to capping with iRoot BP Plus and
mineral trioxide aggregate. Int Endod J 2015.
38. Ma, et al. Biocompatibility of two novel root repair materials. J Endod 2011;37:793-798.
39. Zhou, et al. In vitro cytotoxicity evaluation of a novel root repair material. J Endod
2013;39:478-483.
40. Hess D, et al. Retreatability of a bioceramic root canal sealing material. J Endod
2011;37:1547-1549.
41. Zhang H, et al. Antibacterial activity of endodontic sealers by modified direct contact test
against Enterococcus faecalis. J Endod 2009;35:1051-1055.
42. Wang Z, et al. Dentine remineralization induced by two bioactive glasses developed for
air abrasion purposes. J Dent 2011;39:746-756.
43. Vollenweider, et al. Remineralization of human dentin using ultrafine bioactive glass
particles. Acta Biomater 2007;3:936-943.
44. Blaker, et al. In vitro evaluation of novel bioactive composites based on Bioglass-filled
polylactide foams for bone tissue engineering scaffolds. J Biomed Mater Res A
2003;67:1401-1411.
45. Mohn D, et al. Radioopaque nanosized bioactive glass for potential root canal application:
evaluation of radiopacity, bioactivity and alkaline capacity. Int Endod J 2010;43:210-217.
46. Wang Z, et al. Dentine remineralization induced by two bioactive glasses developed for
air abrasion purposes. J Dent 2011;39:746-756.
47. Mazzaoui SA, et al. Incorporation of Casein Phosphopeptide-Amorphous Calcium
Phosphate into a Glass ionomer Cement. J Dent Res 2003;82:914-918.
48. Gruskin, et al. Demineralized bone matrix in bone repair: History and use. Adv Drug Deliv
Rev 2012;64:1063-1077.
49. Deng, et al. Characterization of Dentin Matrix Biomodified by Galla Chinensis Extract. J
Endod 2013;39:542-547.
50. Lyngstadaas SP, et al. Enamel matrix proteins; old molecules for new applications Orthod
Craniofac Res 2009;12:243-253.

11. 51. Greco III JA and Nanney LB. Growth Factors - Modulators of Wound Healing. In: David
B. Hom, Patricia A. Hebda, (ed.) Essential Tissue Healing of the Face and Neck,
Connecticut: BC Decker Inc, People’s medical publishing house, 2009;388-398.
52. Shah, et al. Bone Morphogenic Protein: An Elixir for Bone Grafting-A Review. J Oral
Implantol 2012;38:767-778.
53. Whitman DH, et al. Platelet gel: an autologous alternative to fibrin glue with applications
in oral and maxillofacial surgery. J Oral Maxillofac Surg 1997;55:1294-1299.
54. Vishal Sood, et al. Platelet Concentrates - Part I. Indian J Dent Sci 2012;4:119-123.
55. Choukroun J, et al. Uneopportunité en paroimplantologie : l e PRF. Implantodontie
2001;42:55-62.
56. Dohan DM, et al. Platelet-rich fibrin (PRF): a second generation platelet concentrate. Part
I: Technological concepts and evolution. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol
Endod 2006;101:e37-e44.
57. Ayandele E, et al. Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane (POSS)-Containing Polymer
Nanocomposites. Nanomater 2012;2:445-475.
58. Niinomi M. Metallic biomaterials. J Artif Organs 2008;11:105-110.
59. Holzapfel BM, et al. How smart do biomaterials need to be? A translational science and
clinical point of view. Adv Drug Deli Rev 2013;65:581-603.
60. Muddugangadhar BC, et al. Biomaterials for Dental Implants: An Overview. Int J Oral
Implantol and Clin Res 2011;2:13-24.
61. Haubenreich JE, et al. Did we push dental ceramics too far? A brief history of ceramic
dental implants. J Long Term Eff Med Implants 2005;15:617-628.
62. Reece TB, et al. A prospectus on tissue adhesives, Am. J. Surg. 2001;182:40-44.
63. Uludag, et al. Technology of mammalian cell encapsulation. Adv Drug Deliv Rev
2000;42:29-64.
64. Peter E, et al. Regenerative Endodontics: A Review of Current Status and a Call for
Action. J Endod 2007;33:377-390.
65. Pawan G, et al. Bio-Smart dentistry: stepping into the future. Trends Biomater Artif Organs
2008;21:94-97.
66. Jorg Meyle. Suture Materials and Suture Techniques. Perio 2006;3:253-268.