Американские ученые сделали значительный шаг в области стоматологии, представив новый метод 3D-печати коронок из диоксида циркония, который сокращает время на изготовление имплантатов до менее чем половины часа. Этот прорыв сопровождается уменьшением важного этапа обработки, который раньше занимал десятки часов.
Команда из Техасского университета в Далласе (UT Dallas) исследовала ограничения технологии 3D-печати циркониевых зубных конструкций. Диоксид циркония ценится за свою прочность, долговечность и эстетичность, схожую с натуральными зубами. Однако его аддитивная обработка требует значительного времени, что ведет к более многочисленным визитам для пациентов и, соответственно, к увеличению стоимости лечения.
До этого времени стоматология сталкивалась с компромиссами: необходимо было выбирать между скоростью и прочностью. Специалисты подчеркивают, что хотя все проблемы не разрешены, достигнутый прогресс является важным шагом к решению тех сложностей, которые воспринимались как почти неразрешимые.
Коронки восстанавливают поврежденные кариесом зубы и могут использоваться в качестве опоры для мостов. В стоматологии ценятся не только внешние качества, но и их устойчивость к нагрузкам и долговечность. Диоксид циркония считается одним из самых надежных и прочных материалов, однако многие решения оставались на уровне керамических смол, что не сравнится с механическими свойствами циркония.
Хотя циркониевые коронки уже доступны в режиме "одного дня", их изготовление обычно происходит через фрезерование из стандартных блоков. Этот процесс эффективен, но он ограничивает свободу форм и может привести к образованию микротрещин.
Согласно исследованиям, проводимым в 2024 году, напечатанные циркониевые конструкции способны обеспечивать клинически приемлемое прилегание и по различным параметрам превосходят фрезерованные аналоги в цвете и контуре, что побудило ученых исследовать возможность ускорения этого процесса.
В новом методе принтер создает заготовку из керамической суспензии, смешанной с отверждаемой смолой, после чего необходимо удалить связующее вещество (биндер) и произвести спекание при высокой температуре. Самым сложным этапом остается дебиндинг, так как резкий нагрев может привести к образованию газов, что разрушает структуру заготовки изнутри.
Полученный новый метод сочетает в себе быстрое теплоотведение с использованием пористого графитового войлока и работы в вакууме. Этот войлок способен достигать температур выше 1400°C и помогает эффективно удалять газы при сжигании связующего.
Ученые достигли полной деактивации биндера менее чем за 30 минут с сохранением свойств, сопоставимых с традиционными методами, что в свою очередь сокращает время обработки в 40-200 раз и снижает энергозатраты более чем в 3500 раз по сравнению со стандартными способами.
Если новейшая технология пройдет необходимые клинические испытания, стоматологи смогут подготовить прочные индивидуальные коронки за один визит, что значительно упростит процедуру для пациентов. Также этот метод улучшит проектирование реставраций и увеличит количество пациентов, что создаст условия для стабильного дохода клиник.
Тем не менее, исследователи акцентируют внимание на необходимости клинической валидации и получения разрешений регулирующих органов, прежде чем новая технология будет внедрена в широкую практику. Основные результаты исследования сосредоточены на инженерии процесса и характеристиках материала, а не на долговечности готовых коронок в полости рта пациентов.
Ранее Поток сообщал, что ученые разгадали тайну 2000-летнего компьютера, который "ломает" хронологию истории.
