抗霉微膠囊3D打印假牙 可望終結(jié)口腔發(fā)炎
最新3D打印假牙應(yīng)用技術(shù)可望改善因假牙感染導(dǎo)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(yù)期將為患者省下大量時(shí)間與金錢,并對傳統(tǒng)耗時(shí)的假牙建模形成沖擊。
據(jù)水牛城大學(xué)(University of Buffalo)研究團(tuán)隊(duì)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(dǎo)致口腔發(fā)炎與紅腫的困擾,該校博士生Praveen Arany領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)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(fēng)險(xiǎn)族群無疑是項(xiàng)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(xiàng),諸如浸泡抗菌漱口水、小蘇打或放入微波爐殺菌,Arany領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)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(shè)計(jì)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(jié)合在一起。研究團(tuán)隊(duì)還測試不同復(fù)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(fù)層好,更能有效抑制霉菌生長。
根據(jù)報(bào)導(dǎo),牙科生物材料市場在2015年達(dá)到逾660億美元規(guī)模,預(yù)估至2020年將成長14%,當(dāng)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(tuán)隊(duì)認(rèn)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(qiáng)度,還能有效釋出抗霉藥物。
研究團(tuán)隊(duì)透過抗撓強(qiáng)度測試機(jī)器彎折假牙,進(jìn)行牙齒強(qiáng)度測試找出斷裂點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),3D打印假牙的抗撓強(qiáng)度比傳統(tǒng)方式建造的假牙低35%,但是卻不會(huì)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(shí)釋出藥物。
這項(xiàng)技術(shù)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(yīng)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(shí)的假牙制模過程。
Arany表示,這項(xiàng)創(chuàng)新將可大幅節(jié)省患者的時(shí)間與金錢,因3D打印假牙材料中的抗霉藥劑會(huì)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(qiáng)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)。