Phụ nữ trong nha khoa: Gặp gỡ nhà hóa học và nhà phát minh vật liệu nha khoa, Tiến sĩ Sumita Mitra

Phụ nữ trong nha khoa: Gặp gỡ nhà hóa học và nhà phát minh vật liệu nha khoa, Tiến sĩ Sumita Mitra

[ad_1]

Bởi Franziska Beier, Dental Tribune International
Ngày 11 tháng 8 năm 2021

Là ứng cử viên thứ hai cho loạt phim miêu tả những phụ nữ xuất sắc trong ngành nha khoa, Dental Tribune International (DTI) đã phỏng vấn Tiến sĩ Sumita Mitra. Trong sự nghiệp của mình tại 3M, cô đã phát triển một chất độn nha khoa dựa trên vật liệu nano độc đáo, mà cô đã nhận được Giải thưởng Nhà phát minh Châu Âu năm 2021. Vật liệu này và nhiều phát minh khác của cô trong lĩnh vực vật liệu nha khoa đã được cấp bằng sáng chế. DTI đã nói chuyện với Mitra về cách một chùm nho đã truyền cảm hứng cho những nỗ lực nghiên cứu của cô ấy, về những ưu điểm lớn nhất của vật liệu đã phát triển của cô ấy và về cách cô ấy trao lại cho thế hệ nhà phát minh tiếp theo.

Tiến sĩ Mitra tại Trung tâm Đổi mới 3M ở Minneapolis ở Minnesota, Hoa Kỳ (Ảnh: Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu)

Tiến sĩ Mitra, cảm ơn bạn đã đồng ý cho cuộc phỏng vấn này. Bạn có thể cho chúng tôi biết đôi điều về lý lịch của bạn không?
Tôi lớn lên ở Ấn Độ và được giáo dục sớm ở đó. Tôi đã lấy bằng Cử nhân của mình tại Trường Cao đẳng Presidency ở Kolkata với bằng danh dự về hóa học. Sau khi lấy bằng thạc sĩ hóa học ở Ấn Độ, tôi đến Mỹ và lấy bằng tiến sĩ hóa học hữu cơ / polyme vào năm 1977 tại Đại học Michigan ở Ann Arbor. Sau một năm làm việc sau tiến sĩ tại Đại học Case Western Reserve ở Cleveland, Ohio, tôi gia nhập Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Doanh nghiệp 3M vào năm 1978 và sau đó chuyển sang Bộ phận Sản phẩm Nha khoa 3M (nay là Chăm sóc răng miệng 3M) vào năm 1983. Ở đó tôi giữ các vị trí trách nhiệm ngày càng cao và năm 1998 được bổ nhiệm làm nhà khoa học công ty, vị trí kỹ thuật cao nhất tại 3M. Tôi đã lãnh đạo các nỗ lực nghiên cứu và phát triển vật liệu / sản phẩm mới cho đến khi nghỉ hưu vào năm 2010. Từ năm 1999 đến năm 2010, tôi cũng là giám đốc công nghiệp của Trung tâm Nghiên cứu Nha khoa Minnesota về Vật liệu Sinh học và Cơ sinh học tại Trường Nha khoa thuộc Đại học Minnesota ở Minneapolis. Hiện tại tôi đang là đối tác của công ty tư vấn độc lập Mitra Chemical Consulting do tôi đồng sáng lập.

Tại sao bạn quyết định đi học hóa học và làm thế nào bạn quan tâm đến vật liệu nha khoa?
Ngay từ khi còn rất nhỏ, tôi đã bị mê hoặc bởi các vật liệu khác nhau. Tôi thường tự hỏi điều gì làm cho một chất liệu này khác với một chất liệu khác — những thứ như tại sao giấy lại khác với gỗ, hay tại sao vải lại khác với da của chúng ta. Tôi biết được rằng câu trả lời là ở các phân tử – hóa học là khoa học trung tâm xác định vật liệu. Tôi đã rất kinh ngạc với môn học này nên tôi đã quyết tâm nghiên cứu sâu về hóa học. Tôi thường đến thăm cha tôi trong phòng thí nghiệm của ông ấy và nhìn qua vai ông ấy khi ông ấy thực hiện các thí nghiệm hóa học của mình. Sau khi gia nhập công ty 3M, tôi có cơ hội tham gia Phòng thí nghiệm các sản phẩm nha khoa của công ty để phát triển ma trận polyme mới cho vật liệu tổng hợp nha khoa. Tôi đã nhảy vào triển vọng đó và dành phần lớn sự nghiệp của mình ở đó, phát triển nhiều công nghệ vật liệu mới, bao gồm cả việc phát triển công nghệ nano để sử dụng trong nha khoa.

Bạn đã phát triển một vật liệu phục hình tổng hợp nano (Filtek Supreme, 3M), đã được sử dụng cho hơn 1 tỷ ca phục hình răng. Làm thế nào bạn nảy ra ý tưởng sử dụng công nghệ nano?
Cho đến cuối những năm 1990, các nha sĩ muốn thực hiện sửa chữa răng trông tự nhiên phải dựa vào sự kết hợp của hai vật liệu riêng biệt. Vi chất làm đầy thẩm mỹ nhưng quá yếu để được sử dụng cho các vùng chịu ứng suất của các cạnh răng và để lấp đầy các răng ở vùng sau của miệng. Vật liệu tổng hợp lai và vi hỗn hợp kém hấp dẫn hơn, nhưng mất đi độ bóng và trở nên thô ráp khi chải và nhai. Điều này vừa bất tiện vừa tốn kém cho nha sĩ và bệnh nhân của họ. Vì vậy, chúng tôi muốn tạo ra một loại vật liệu không chỉ chắc chắn và bền mà còn có vẻ đẹp sáng bóng lâu dài của răng tự nhiên.

“Mọi người đều có khả năng trở thành một nhà đổi mới”

Tôi nhận ra rằng vấn đề mấu chốt là công nghệ chất độn hiện có được sử dụng để gia cố vật liệu tổng hợp nha khoa có những hạn chế. Vào khoảng thời gian đó, công nghệ nano là một ngành khoa học mới nổi. Tôi đưa ra giả thuyết rằng việc phát triển công nghệ hạt nano để sử dụng làm chất độn nha khoa có thể giải quyết hầu hết các vấn đề và cung cấp cho chúng ta một vật liệu trám răng phổ biến. Điều này là do các hạt nano có kích thước nhỏ hơn nhiều so với bước sóng ánh sáng và do đó có thể cung cấp các đặc tính thẩm mỹ độc đáo. Ngoài ra, các hạt nano có tiềm năng cung cấp các vật liệu mạnh về mặt cơ học. Với ý tưởng này, và với sự giúp đỡ của một nhóm các nhà khoa học 3M, tôi đặt ra nhiệm vụ phát triển các bộ lọc nano phù hợp và kết hợp chúng vào một ma trận nhựa để tạo ra các nanocompozit với các đặc tính ưu việt.

Cách tiếp cận ban đầu của chúng tôi là tạo ra các hạt nano nhỏ với nhiều kích cỡ, nhưng cách tiếp cận này gây thất vọng vì nó không cung cấp tất cả các đặc tính mong muốn, đặc biệt là tính chất lưu biến hoặc xử lý cần thiết của các nha sĩ. Tôi nhận ra rằng điều này là do chúng tôi cần các hạt nano có kích thước phân bố rộng để có được hiệu quả đóng gói trong composite. Nghe có vẻ đơn giản nhưng không dễ đạt được với các hạt nano ban đầu.

Cùng với các nhà khoa học tại 3M, Tiến sĩ Mitra đã phát minh ra vật liệu làm đầy Nano Filtek Supreme. (Hình ảnh: Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu)

Ý tưởng quyết định cho vật liệu được lấy cảm hứng từ một loại trái cây cụ thể. Bạn có thể cho chúng tôi biết thêm về điều này?
Khoảnh khắc đột phá đến khi tôi đang nhìn vào một chùm nho trong một cái bát. Nếu quan sát một chùm nho, sẽ thấy có những quả nho có kích thước khác nhau, một số nhỏ và một số lớn, có những quả nhỏ nằm gọn giữa những khoảng trống tạo ra bởi những quả lớn, dẫn đến việc sử dụng không gian một cách tối ưu. Ngoài ra, kích thước của các chùm có thể khác nhau rất nhiều – có thể có năm, 20 hoặc 100 chùm nho, v.v. Nếu một hoặc hai quả nho riêng lẻ bị nhổ ra, thì tổng thể cả cụm không thay đổi nhiều. Lý thuyết của tôi là trước tiên chúng ta có thể lắp ráp các hạt nano thành các đám nano phân bố kích thước rộng và sau đó kết hợp chúng với các hạt nano riêng lẻ để lấp đầy bất kỳ khoảng trống nào để tạo ra một hỗn hợp đồng lực sau đó có thể được kết hợp trong nhựa nha khoa để tạo ra hỗn hợp. Đây là những gì tôi bắt đầu làm, với sự giúp đỡ của đội ngũ xuất sắc tại 3M.

Kết quả cuối cùng của tất cả những công việc khó khăn đó là vật liệu trám đa năng 3M Filtek Supreme. Kể từ khi vật liệu gốc được giới thiệu vào năm 2002, một số bản cập nhật đã được thực hiện và dòng sản phẩm Filtek đã được giới thiệu vì lợi ích của nha sĩ và bệnh nhân của họ.

Bạn vui lòng giải thích cách hoạt động chính xác của vật liệu và một số ưu điểm lớn nhất của nó đối với nha sĩ và bệnh nhân của họ là gì?
Sản phẩm 3M Filtek Supreme là một chất dán tổng hợp không qua xử lý, có một số sắc thái để có thể phù hợp chính xác với răng của bệnh nhân. Sau khi sử dụng chất kết dính nha khoa, nha sĩ đặt composite và định hình nó theo giải phẫu yêu cầu, cuối cùng đóng rắn tại chỗ bằng cách tiếp xúc ngắn với ánh sáng xanh. Ưu điểm lớn nhất là vật liệu này rất linh hoạt và có thể được sử dụng ở tất cả các vùng của miệng — phía trước, phía sau và trên bề mặt răng hàm hoặc răng hàm. Nó có tính thẩm mỹ cao và có độ bóng và trắng của răng tự nhiên. Nó cực kỳ bền và chịu được lực ăn nhai, đánh răng mà không bị mất đi độ sáng bóng trong thời gian dài. Các nha sĩ trên toàn thế giới đã bày tỏ sự nhiệt tình của họ và chia sẻ những tấm gương làm việc của họ, điều này rất đáng mừng.

Tiến sĩ Mitra yêu nghệ thuật và thích vẽ tranh bằng màu nước khi rảnh rỗi. (Hình ảnh: Văn phòng Bằng sáng chế Châu Âu)

Tài liệu của bạn đã được cấp bằng sáng chế. Ngoài sản phẩm này, bạn có bằng sáng chế nào khác cho các ứng dụng nha khoa không?
Tôi nắm giữ 100 bằng sáng chế của Hoa Kỳ, 58 bằng sáng chế của Châu Âu và các bằng sáng chế tương đương của chúng ở các quốc gia khác. Phần lớn các bằng sáng chế của tôi là trong lĩnh vực vật liệu nha khoa.

Bạn đã được trao tặng và vinh danh nhiều lần, bao gồm cả việc được giới thiệu đến Hoa Kỳ National Inventors Hall of Fame năm 2018. Chỉ gần đây, bạn đã giành được Giải thưởng Nhà phát minh Châu Âu 2021trong danh mục Các quốc gia không thuộc Cơ quan Sáng chế Châu Âu. Xin chúc mừng! Những giải thưởng này có ý nghĩa như thế nào đối với bạn?
Tôi cảm thấy rất vinh dự khi được công nhận bởi các tổ chức như National Inventors Hall of Fame, Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ và nhiều tổ chức khác, bao gồm gần đây nhất là Văn phòng Sáng chế Châu Âu cho phát minh này. Thật là khiêm tốn khi được xếp vào cùng một giải đấu với rất nhiều nhà phát minh nổi tiếng, những người mà công việc của họ đã giúp ích rất nhiều cho xã hội. Loại hình công nhận này xác nhận tầm quan trọng của những đóng góp khoa học của các nhà khoa học và nâng cao nhận thức của cộng đồng về vai trò then chốt của khoa học và công nghệ đối với sự tiến bộ của xã hội. Một khía cạnh quan trọng khác là giải thưởng tạo ra hình mẫu cho các nhà khoa học tham vọng theo đuổi sự nghiệp trong các lĩnh vực liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM). Hơn nữa, những giải thưởng như thế này mang lại tiếng nói cho khoa học và giúp tạo ra nguồn tài trợ lớn hơn cho nghiên cứu khoa học và hoạch định chính sách.

Theo bạn, những đặc điểm cần thiết mà một người cần có để bắt đầu đổi mới là gì?
Về cơ bản, nó là sự kết hợp của sự tò mò, khám phá và trí tưởng tượng. Tất nhiên, bạn cần được đào tạo một cách khoa học, nhưng trên hết, bạn phải thử những cách làm mới — một cách thuận tiện hơn và hoặc dễ dàng hơn. Điều còn lại là đam mê đi đôi với kiên trì. Những nỗ lực đầu tiên có thể không thành công, nhưng những thất bại không bao giờ được làm chúng ta nản lòng. Chúng chỉ cho chúng ta thấy rằng có một con đường khác để đạt được mục tiêu.

Làm thế nào để bạn truyền cảm hứng cho những người trẻ tuổi và wbạn có thể nói với thế hệ tiếp theo của những nhà đổi mới tiềm năng không?
Sau khi nghỉ hưu, tôi đã dành nhiều giờ tình nguyện và giảng dạy tại một số tổ chức địa phương, khuyến khích giáo dục STEM ở tất cả các cấp, từ tiểu học đến sau đại học. Đó là cách để tôi trả lại cho xã hội tất cả những cơ hội mà tôi đã có.

Mọi người đều có khả năng trở thành một nhà đổi mới. Điều quan trọng là phải hiểu rằng nền tảng vững chắc trong các lĩnh vực liên quan đến STEM mang đến cho những người trẻ tuổi bộ công cụ để thỏa sức sáng tạo và thiết kế các phương pháp tiếp cận tốt hơn để cải thiện hạnh phúc của xã hội. Tôi luôn nói với các bạn trẻ rằng “Hãy tin vào bản thân, tìm kiếm sự giúp đỡ khi cần thiết và đừng bao giờ bỏ cuộc”.

Biên tập viên: Có thể truy cập phần đầu tiên của loạt bài, có kỹ thuật viên nha khoa và nhà nghiên cứu cấp cao, Tiến sĩ Joanne Choi, đây.

Tôi là Hương Hồng - Một người đam mê tạo blog, viết lách về mẹo, hướng dẫn cách sử dụng mỹ phẩm