Revisión bibliográfica sobre la prevención de la placa dental utilizando cepillos de dientes basados en dióxido de titanio TiO2.

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1 Asignatura de Anatomía Patológica General y Bucal Emilio Gil López Manuel Segura Álvarez Marcos Segura Sánchez Alumnos de 2º Odontología Universidad Rey Juan Carlos Correspondencia: Facultad de Ciencias de la Salud Área de Anatomía Patológica Av de Atenas s/n Alcorcón, Madrid Revisión bibliográfica sobre la prevención de la placa dental utilizando cepillos de dientes basados en dióxido de titanio TiO2. En primer lugar destacaremos la creación de métodos higiénicos para contrarrestar la placa bacteriana en dientes, los iniciadores fueron los japoneses en el año 1400 con cepillos manuales, aunque en el año 3000 a.c se encontraron los dispositivos más viejos dentro de pirámides egipcias. En 1937 se originaron con nylon dando así el cepillo verdadero y finalmente en siglo XIX se dieron a conocer nuevos métodos higiénicos: crema dental y dentífricos. El dióxido de titanio es un compuesto químico que destaca sobre todo por su calidad como pigmento blanco y por ser el pigmento inorgánico más producido a nivel mundial. En cuanto a sus propiedades destaca su capacidad anfotérica y la capacidad de reflejar toda la radiación visible que le llega. Consta de múltiples aplicaciones y va a revolucionar la higiene dental. Por último, describiremos el funcionamiento y distintos tipos de cepillo existentes. Palabras clave: Patología cabeza y cuello; placa dental; prevención; cepillo dental; dióxido de titanio; TiO2 INTRODUCCIÓN ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA HIGIENE BU- CAL En Japón se creo el primer cepillo de dientes verdadero, un dispositivo que fue utilizado para limpiar los dientes, pero era muy diferente a los que se utilizan hoy en día. Estos primeros cepillos de dientes están hechos a mano desde el 1400s. No utilizaron el nailon para las cerdas ni el plástico para las manijas. Fueron hechos a mano del bambú. Unieron a esta manija un sistema de cerdas, hechas a mano sacadas del pelo resistente del verraco salvaje siberiano. Sin embargo, hay evidencia de que había otra forma del cepillo de dientes que fechaba hasta 3000 años antes del nacimiento de Cristo. Debido a esto, la historia del cepillo de dientes prueba que este dispositivo es uno de los más viejos todavía usadas por el hombre. Esta forma del cepillo de dientes fue encontrada dentro de las pirámides de los egipcios. Estos cepillos de dientes fueron hechos a mano de un palillo. Este palillo entonces fue frotado contra los dientes para servir como forma de higiene oral. La versión china del cepillo de dientes se separó a Europa, en donde el verraco salvaje siberiano tomó la parte más recia del renombre cada vez mayor. A pesar de la suavidad agregada de las cerdas del pelo del caballo, los pelos del verraco fueron utilizados más comúnmente, porque los caballos eran demasiado valiosos para europeos durante este período del tiempo. El cepillo de dientes del pelo del verraco continuó siendo utilizado hasta los 1900s tempranos. En 1937, el nylon fue creado en los laboratorios de Du Pont por Wallace H. Carothers. Esta invención cambió por siempre la historia del cepillo de dientes. En 1938, el nylon se convirtió en la muestra de la modernización; de la creación de las medias de nylon al primer cepillo de dientes de nylon del Dr. West s. Este cepillo fue llamado Miracle Toothbrush del Dr. West s. Otro aspecto de la historia del cepillo de dientes que debe considerado es crema dental y otros blanqueadores. Éstos se utilizan generalmente con el cepillo de dientes para asegurarse que los dientes y la respiración fueran aceptables. El concepto de la crema dental y de los enjuagues bucales es bastante viejo - casi tan viejo como el cepillo de dientes de los egipcios. La crema dental sabida más temprana fue creada por los egipcios. El siglo XIX dió muchas innovaciones a la crema dental, 1 Foros de Patología de la URJC

2 aunque muchas de ellas serían comparadas a las que se utilizan hoy. El carbón de leña, por ejemplo, fue utilizado para limpiar los dientes. La mayor parte de las cremas dentales de este tiempo eran los polvos que se convirtieron en una goma cuando estaban introducidos a la saliva. Muchas de estas diversas cremas dentales fueron diseñadas para dientes limpios y proporcionar una respiración mejor. La combinación de estas gomas y el cepillo de dientes trabajó para asegurarse de que había una ocasión más alta de dientes y de gomas más limpios y más sanos. En el año 1900 las cremas dentales se desarrollaron para ser más modernas. Colgate, y muchas otras compañías de la crema dental, trabajan para diseñar las cremas dentales que probaban, mientras que proporcionaban medios para limpiar los dientes y que no se produjera sangrado. Muchos ingredientes ahora se utilizan en cremas dentales, como el fluoruro que es uno de los más comunmente utilizados. La combinación de la crema dental y del cepillo de dientes moderno dá a cada uno la higiene oral y la salud dental que necesitan para poder tener los dientes chispeantes, algo que es muy deseado por muchos. Esta combinación también ayuda a prevenir la pérdida de las piezas dentarias más adelante en la vida, para no requerir dentaduras a edades tempranas. DIÓXIDO DE TITANIO El dióxido de titanio es un compuesto cuya fórmula es TiO2. Es utilizado en los procesos de oxidación avanzada fotocatalizada. El dióxido de titano TiO2. se presenta en la naturaleza en varias formas: rutilo (estructura tetragonal), anatasa (estructura octahédrica) y brookita (estructura ortorómbica). El dióxido de titanio rutilo y el dióxido de titanio anatasa se producen industrialmente en grandes cantidades y se utilizan como pigmentos y catalizadores y en la producción de materiales cerámicos. unos 4 millones de toneladas y un consumo mundial que aumenta aproximadamente en un 2 % anual. Los principales usuarios son las industrias de pinturas y plásticos. Propiedades El dióxido de titanio tiene propiedades fundamentales que lo hacen muy útil (ver Tabla 1): Es una de las substancias químicas más blancas que existen: refleja prácticamente toda la radiación visible que le llega. Y mantiene el color de forma permanente. Es una de las substancias con un índice de refracción más alto (2.4, como el diamante), incluso pulverizado o mezclado con otras cosas. Y por la misma razón, es muy opaco. Esta propiedad sirve para proteger algo de la luz del Sol: refleja prácticamente toda la luz, incluso ultravioleta, y la que no refleja la absorbe. Es un fotocatalizador muy eficaz. Esto quiere decir que acelera mucho las reacciones químicas provocadas por la luz. Hay varios proyectos en marcha para conseguir alternativas a los paneles solares fotovoltaicos, y todos ellos utilizan tintes mezclados con dióxido de titanio para producir una especie de fotosíntesis artificial. El dióxido de titanio es un semiconductor sensible a la luz que absorbe radiación electromagnética cerca de la región UV. El dióxido de titanio es anfotérico, muy estable químicamente y no es atacado por la mayoría de los agentes orgánicos e inorgánicos. Se disuelve en ácido sulfúrico concentrado y en ácido hidrofluórico. El dióxido de titanio tiene gran importancia como pigmento blanco por sus propiedades de dispersión, su estabilidad química y su no toxicidad. El dióxido de titanio es el pigmento inorgánico más importante en términos de producción mundial. El dióxido de titanio es el pigmento blanco más importante producido en el mundo, con unas ventas anuales de Aplicaciones Los pigmentos de dióxido de titanio se utilizan principalmente en la producción de pinturas y plásticos, así como en papel, tintas de impresión, cosméticos, productos textiles y alimentarios. El dióxido de titanio es el pigmento más habitualmente utilizado en el mundo, que proporciona a los produc- 2 Foros de Patología de la URJC

3 tos finales una brillante blancura, opacidad y protección. En el sector de las artes gráficas (impresión) donde se opera con espesores de recubrimientos de menos de 100 milímetros, se utilizan pigmentos de dióxido de titanio muy finos. También tiene aplicaciones en las fibras sintéticas, eliminando la apariencia grasosa causada por las propiedades translúcidas de la resina. Los pigmentos de anatasa son preferidos en esta aplicación. Otras áreas de aplicación del dióxido de titanio incluyen la industria cerámica, la manufactura de cemento blanco y el coloreado de hule o linoleo, Los pigmentos de dióxido de titanio también se utilizan como absorbentes de rayos UV en productos para el bronceado, jabones, polvos cosméticos, cremas, pasta de dientes, papel de cigarro y la industria cosmética. El dióxido de titanio también se ha empleado como agente blanqueador y opacador en esmaltes de porcelana, dando un acabado final de gran brillo, dureza y resistencia al ácido un pigmento blanco permanente que se emplea en pinturas, papel y plásticos, asimismo tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria química en general. Producción Cuadro 1. Cuadro 2. El dióxido de titanio es el pigmento blanco más importante producido en el mundo, con unas ventas anuales aproximadas de 4 millones de toneladas y un consumo mundial que aumenta en torno a un 2 %anual. (2004) Los principales usuarios son las industrias de pinturas y plásticos. Por cada tonelada de dióxido de titanio fabricado se producen casi 3,8 toneladas de productos derivados. En general, aproximadamente la mitad de estos productos derivados son vendidos, reutilizados o convertidos en otros productos como materia prima en aplicaciones como tratamiento de aguas, prefabricados de yeso, agricultura, cemento y tratamiento de terrenos. Los productos derivados para los cuales no puede encontrarse un mercado son entregados a gestores autorizados para su tratamiento mediante procedimientos ecológicos controlados 3 Foros de Patología de la URJC

4 PLACA BACTERIANA Se llama placa bacteriana (Biofilm dental) a las masas de gérmenes dañinos que se encuentran en la boca y que se fijan a los dientes. Algunos tipos de placa bacteriana causan las caries dentales. Otros tipos de placa causan enfermedades de las encías. Las encías rojas, hinchadas o sangrantes (gingivitis) pueden ser las primeras señales de una enfermedad de las encías. Si la enfermedad de las encías es ignorada, los tejidos que mantienen a los dientes en su lugar se destruyen y eventualmente se pierden los dientes. La placa dental difícilmente puede ser vista, a menos que esté teñida. La placa bacteriana es una acumulación heterogénea de una comunidad microbiana variada, aerobia y anaerobia, rodeada por una matriz intercelular de polímeros de origen salival y microbiano. Se adhiere a la superficie de los dientes o al espacio gingival dentario. Es de consistencia blanda, mate, color blanco-amarillo. Se forma en pocas horas y no se elimina con agua a presión. Varía de un individuo a otro, siendo también diferente según la localización anatómica. No confundir con sarro y placa alba. EL CEPILLO IÓNICO Figura 1. No requiere pasta de dientes, de hecho, es mejor no utilizarla, o si se hace, en pequeñas cantidades. El sabor de la comida no se interrumpe bruscamente con el de la pasta de dientes. Se evita la abrasión provocada por el dentífrico. Existen 2 modelos de cepillo iónico, pero ambos están basados en el mismo mecanismo. 1. Los que utilizan una célula fotoeléctrica en el mango para hacer llegar energía a la barra de dióxido de titanio. 2. Los que utilizan una pila, que al mojar el semiconductor que lleva el cepillo hace que se liberen e-. No necesitan luz. El cepillo de dientes iónico se basa en un proceso denominado iontoforesis, que a diferencia de los cepillos tradicionales que se sirven de la fricción mecánica para eliminar la placa, utiliza una reacción química por la cual la superficie dental invierte temporalmente su polaridad (de - a +) para despegarla del esmalte. La placa dental, que tiene carga + pasa de adherirse a ser repelida. (Ver Figura 1). El dióxido de titanio (TiO2), es el principal componente de este tipo de cepillos. Actúa como fotocatalizador, es decir, produce una reacción química por la cual libera e- cuando la luz incide sobre él. Comparado con un cepillo de dientes tradicional, presenta ciertas ventajas: Los cepillos iónico se componen de dos piezas: 1. El cabezal, que contiene las cerdas con las que frotas los dientes. Son intercambiables. 2. El mango, el cual tiene la barra de TiO2, y la placa fotoeléctrica. Este no precisa ser recambiado, y tiene una duración casi de por vida. Pruebas clínicas demuestran que en un cepillo normal, si se realiza un cultivo en Agar, se desarrolla streptococo mutans. Por el contrario, en un cepillo iónico no aparece rastro alguno de dicha bacteria. (Ver Figura 2). Un estudio clínico de la Facultad de Odontología de la Universidad de Marquette ha demostrado la efectividad 4 Foros de Patología de la URJC

5 Figura 2. del cepillo iónico hyg en un cepillado supervisado durante 6 meses. El estudio doble ciego contaba con 64 sujetos adultos entre 18 y 67 años, divididos en dos grupos: grupo 1, grupo de prueba con 30 sujetos utilizando el cepillo iónico con batería; el grupo 2 ( de control) contaba de 34 sujetos usando el cepillo iónico hyg sin batería. Resultados: las mediciones de placa fueron determinadas a los tres y seis meses utilizando el índice Turesky- Gilmore-Glickman. A su vez los índices gingivales fueron determinados mediante el índice Loe Silness Gingival Inflammation. El grupo 1 mostró un 36,17 % de reducción de placa a los 6 meses del punto de partida comparado con el 18,56 % del grupo de control. El aumento de salud gingival fue del 51,87 % para el grupo 1 y del 30,18 % para el grupo 2. La media del cambio en los niveles de placa y de salud gingival fue estadísticamente significativa para el grupo 1 que utilizó el cepillo con batería activa. Cabe destacar que los cepillo eran idénticos exceptuando que uno tenía una batería de tres voltios y otro no. REFERENCIAS 1. El cepillo que funciona sin dentífrico. La Gaceta de los Negocios, Fin de Semana 2007 Nov 24-25; Sec. Civilización: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del dióxido de titanio ( %25C5R %25B9 %25CE %25C7HX %25BE.php 5. Euroviva Health Products - Soladey- Hi-tech cepillo de dientes que apovecha la transformación. EEUU: Soladey company. [1.5 pantallas aprox]. Disponible en: 6. HyG IONIC TOOTHBRUSH. Inglaterra: Blueball Graphics HYG IONIC TOOTHBRUSH, [2 pantallas]. Disponible en: 5 Foros de Patología de la URJC