Geelsu Hwang : subvention de 2,6 millions de dollars des NIH pour le développement suivant

Geelsu Hwang, chercheur en médecine dentaire à Penn, a reçu une importante subvention des National Institutes of Health (NIH) pour soutenir son développement d'une technologie avancée d'implants dentaires.

L'implant de nouvelle génération du Dr Hwang est censé présenter un risque d'échec implantaire plus faible que les implants conventionnels, en prévenant les infections qui sont la principale cause de tels échecs. La subvention R01 sur cinq ans, totalisant environ 2,6 millions de dollars, coûts indirects compris, financera les premiers tests des propriétés antibactériennes de l'implant expérimental.

« Il s'agit d'un projet très ambitieux, mais nous pensons qu'il représente un nouveau paradigme pour la technologie des implants et pour les soins de santé bucco-dentaire en général », a déclaré le Dr Hwang, professeur adjoint à la division de dentisterie restauratrice de Penn Dental Medicine.

Au cours des deux dernières décennies, les implants dentaires ont gagné en popularité comme alternative aux ponts dentaires et aux prothèses dentaires pour remplacer les dents perdues. Aux États-Unis, plus de cinq millions de chirurgies implantaires dentaires sont désormais réalisées chaque année, selon l'American Academy of Implant Dentistry. Cependant, au moins quelques pour cent de ces implants échouent en une décennie, et environ 25 % en deux décennies. La principale raison de l'échec de l'implant est l'infection de la gencive voisine, qui peut se propager à l'os entourant l'implant, nécessitant le retrait de l'implant.

"L'absence d'une bonne étanchéité entre la structure de l'implant et la gencive environnante, par rapport à une dent naturelle, signifie que le risque de maladie péri-implantaire est assez élevé", a déclaré le Dr Hwang.

Ingénieur de formation, le Dr Hwang développe un nouveau type d’implant qui permettrait de lutter contre l’infection péri-implantaire de deux manières :

Premièrement, la couronne – la dent artificielle située au sommet de la structure de l’implant – sera imprégnée de nanoparticules constituées d’un composé chimique qui éloigne naturellement les bactéries. Le Dr Hwang et son équipe ont expérimenté le composé titanate de baryum.

Deuxièmement, la base de la couronne, connue sous le nom de pilier, contiendra des LED qui délivreront une dose quotidienne de photothérapie au tissu gingival environnant, émettant de la lumière à une longueur d'onde, très probablement proche de l'infrarouge, invisible pour les humains, a déclaré le Dr Hwang. – qui possède des propriétés antibactériennes et anti-inflammatoires.

Les LED seront alimentées par un matériau piézoélectrique dans la couronne qui convertit la pression de morsure en énergie électrique.

Le nouveau financement du NIH financera les tests des propriétés antibactériennes de la nouvelle technologie d'implant, en utilisant des cultures en laboratoire de tissus de gencives humaines et, à terme, testera les implants sur des mini-porcs en guise de préparation aux essais cliniques sur l'homme. Albert Kim de l'Université de Floride du Sud et Thomas P. Schaer de l'École de médecine vétérinaire de l'Université de Pennsylvanie sont les chercheurs principaux de la subvention et Dana T. Graves et Jonathan Korostoff de Penn Dental Medicine sont co-chercheurs de cette subvention.

Le Dr Hwang a reçu l'année dernière une subvention de la National Science Foundation pour soutenir l'ingénierie du nouveau dispositif implantaire. Entre autres projets de recherche, il a reçu une subvention exploratoire du NIH (R21), en avril 2023, pour des études sur un nouveau matériau composite dentaire piézoélectrique pour les obturations. Le matériau générerait une charge électrique accrue au niveau de l’interface à partir de la pression mécanique de la mastication, ce qui, à lui seul, inhiberait la colonisation bactérienne de la surface composite.

"En principe, nous pouvons utiliser des matériaux piézoélectriques pour de nombreuses applications en dentisterie, notamment la production d'électricité pour accélérer la cicatrisation des plaies et la repousse osseuse, et même l'alimentation de biocapteurs qui surveillent la santé bucco-dentaire", a déclaré le Dr Hwang.

Le Dr Hwang est également membre du Centre d'innovation et de dentisterie de précision (CiPD) de Penn Dental Medicine. « Nous sommes enthousiasmés par les réalisations du Dr Hwang, et il incarne certainement la mission du CiPD consistant à apporter des approches d'ingénierie pour faire progresser l'innovation en médecine dentaire », a déclaré Hyun (Michel) Koo de Penn Dental Medicine, co-fondateur et co-directeur du CiPD. « C’est un ingénieur et une étoile montante en dentisterie ; nous sommes fiers de l’avoir dans l’équipe professorale du CiPD.