最新3D打印假牙應用技術可望改善因假牙感染導致的口腔發(fā)炎癥狀,以含帶微膠囊式消炎藥的3D打印材料制成假牙后,可定期釋出抗霉藥劑,降低霉菌生長,且假牙還能繼續(xù)配戴不需拿下,預期將為患者省下大量時間與金錢,并對傳統(tǒng)耗時的假牙建模形成沖擊。
據(jù)水牛城大學(University of Buffalo)研究團隊指出,美國3分之2配載假牙的人口長期忍受因假牙被霉菌感染導致口腔發(fā)炎與紅腫的困擾,該校博士生Praveen Arany領導團隊研發(fā)灌注雙性抗霉素B(Amphotericin B)藥物的3D打印假牙,這對高感染風險族群無疑是項福音,尤其是年長者、住院病患及殘障人士。
對比現(xiàn)行假牙清潔選項,諸如浸泡抗菌漱口水、小蘇打或放入微波爐殺菌,Arany領導的研究團隊表示,灌注消炎藥的3D打印假牙讓患者不需拿下假牙即可防范感染發(fā)生。
研發(fā)設計將抗霉藥物加入創(chuàng)新型的丙烯醯胺(Acrylamide)作為打印材料,經(jīng)由新款針管泵系統(tǒng)在3D打印過程中將假牙聚合物與微球結合在一起。研究團隊還測試不同復層作法,希望讓假牙搭載更多藥物劑量,但最后發(fā)現(xiàn)薄膜單層的滲透性較復層好,更能有效抑制霉菌生長。
根據(jù)報導,牙科生物材料市場在2015年達到逾660億美元規(guī)模,預估至2020年將成長14%,當今業(yè)界大部分將注意力集中于建造假牙的聚合物材料,研究團隊認為丙烯醯胺是目前最適合建造假牙的材料,不僅要能制作3D打印假牙能維持與傳統(tǒng)假牙相同的強度,還能有效釋出抗霉藥物。
研究團隊透過抗撓強度測試機器彎折假牙,進行牙齒強度測試找出斷裂點,結果發(fā)現(xiàn),3D打印假牙的抗撓強度比傳統(tǒng)方式建造的假牙低35%,但是卻不會碎裂。藥物投放方面,抗霉劑先被置入可生物分解及可滲透的微球內(nèi),以防藥物在高溫打印過程中受到影響,最后在微球逐漸分解過程中同時釋出藥物。
這項技術讓臨床醫(yī)師可以在診桌旁快速建模并生產(chǎn)客制化的假牙,且還能將其應用到制作其它臨床診療所需醫(yī)材,諸如副木、模板、鑄模與假體等,改良傳統(tǒng)可能需要數(shù)日到數(shù)周曠日廢時的假牙制模過程。
Arany表示,這項創(chuàng)新將可大幅節(jié)省患者的時間與金錢,因3D打印假牙材料中的抗霉藥劑會定期投藥??姑?D打印假牙未來的研究方向?qū)⒗貌AЮw維與納米碳管來提升其物理強度,并專注于假牙換襯,期望經(jīng)過重新調(diào)整排列讓假牙維持在最舒適狀態(tài)。