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,并對傳統耗時的假牙建模形成沖擊。
據水牛城大學(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炎與紅腫的困擾,該校博士生Praveen Arany領導團隊研發灌注雙性抗霉素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生。
研發設計將抗霉藥物加入創新型的丙烯醯胺(Acrylamide)作為打印材料,經由新款針管泵系統在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,但最后發現薄膜單層的滲透性較復層好,更能有效抑制霉菌生長。
根據報導,牙科生物材料市場在2015年達到逾660億美元規模,預估至2020年將成長14%,當今業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,結果發現,3D打印假牙的抗撓強度比傳統方式建造的假牙低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,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。
這項技術讓臨床醫師可以在診桌旁快速建模并生產客制化的假牙,且還能將其應用到制作其它臨床診療所需醫材,諸如副木、模板、鑄模與假體等,改良傳統可能需要數日到數周曠日廢時的假牙制模過程。
Arany表示,這項創新將可大幅節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。抗霉3D打印假牙未來的研究方向將利用玻璃纖維與納米碳管來提升其物理強度,并專注于假牙換襯,期望經過重新調整排列讓假牙維持在最舒適狀態。
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