Sumita Mitra récompensée pour ses recherches sur les nanomatériaux dentaires
La chercheuse vient de remporter le Prix de l'inventeur européen 2021 décerné par l'Office européen des brevets. La pionnière des nanomatériaux dentaires revient sur sa découverte de l'incorporation de nanoparticules pour obtenir des obturations plus durables et esthétiques.
Dentoscope : Comment avez-vous eu l’idée d’intégrer les nanotechnologies en dentisterie ?
Sumita Mitra : Jusqu’à la fin des années 1990, les chirurgiens-dentistes voulaient améliorer l’aspect naturel de leurs restaurations. Celles-ci s’appuyaient sur la combinaison de deux matériaux. Les premiers, microchargés, qui ont des propriétés esthétiques mais qui sont trop faibles pour supporter les contraintes dans les régions des bords incisaux et pour restaurer les dents dans le secteur postérieur. Les seconds matériaux, plus résistants, mais moins attractifs, les composites hybrides et microhybrides qui perdent leur brillance et deviennent rugueux par le brossage et le masticage. C’était à la fois incommode et cher pour les dentistes et leurs patients.
J’ai réalisé que le problème clé était la limitation dans la technologie de charge existante utilisée pour renforcer les composites dentaires. À ce moment-là, la nanotechnologie était une science émergeante. J’ai émis l’hypothèse que le développement de la technologie des nanoparticules dans les produits d’obturation dentaire pouvait dissiper beaucoup de problèmes et nous fournir un matériau d’obturation universel. En effet, les nanoparticules sont beaucoup plus petites en taille que les longueurs d’ondes lumineuses et fournissent par conséquent des propriétés optiques uniques. De plus, les nanoparticules avaient le potentiel pour fournir des matériaux mécaniquement résistants. Avec cette idée et l’aide d’une équipe de chercheurs de 3M, j’ai entrepris la tâche de développer des nanocharges appropriées et de les incorporer dans des matrices de résine pour générer des nanocomposites avec des caractéristiques supérieures.
Comment avez-vous créé les nanoclusters ?
Les nanoclusters de l’invention ont été créés tout d’abord en réalisant des nanoparticules discrètes de taille définie puis en leur faisant subir un procédé thermal exclusif pour générer des agglomérats liés de manière lâche dans une large distribution granulométrique. Ensuite nous avons combiné les nanoclusters avec des particules nanomériques et avons dispersé le mélange dans la matrice de résine. La combinaison des nanoclusters et des charges nanomériques a fourni une synergie qui a donné un matériau de remplissage polyvalent qui pouvait être utilisé dans toutes les zones de la bouche, avait une esthétique durable et était très résistant.
Quels sont les développements les plus prometteurs en matière de nanomatériaux dentaires ?
Les nanotechnologies présentent de nombreuses applications potentielles en dentisterie. À ce jour, l’application la plus prometteuse des nanomatériaux dentaires a été dans l’utilisation de charges renforçantes dans les composites, adhésifs et ciments.
Parcours et récompenses
Sumita Mitra est partner chez Mitra Chemical Consulting, LLC, entreprise qu’elle a fondée avec son mari après avoir quitté 3M en 2010. Sa société conseille les entreprises sur les derniers développements technologiques, la conception des produits, la commercialisation et les fusions acquisitions. Elle a été nommée American Chemical Society Hero of Chemistry en 2009, intronisée au Temple de la renommée des inventeurs américains en 2018 pour ses recherches et inventions dans les nanotechnologies appliquées aux matériaux dentaires et élue à la National Academy of Engineering en 2021. Elle a reçu différents prix : Hollenback Memorial Prize de l’académie de Dentisterie opératoire (2020), Peyton-Skinner Award pour ses innovations dans les matériaux dentaires et l’Association internationale pour la recherche dentaire (2012) et s’est vue récompensée du Top 25 Women in Dentistry Award (2010). Sumita Mitra a été élue à la 3M Carlton Society en 1998, plus haute distinction attribuée par 3M pour une contribution permanente à la R&D.