药物填充的3D打印假牙可以抵抗感染

这种假牙由布法罗大学(University at Buffalo)研发，是用丙烯酰胺(acrylamide)打印出来的，而丙烯酰胺是目前制造假牙的首选材料。

来源:道格拉斯Levere

最近发表在《今日材料通讯》(Materials Today Communications)上的一项研究描述了这项工作，该研究发现，充满药物的假牙可以减少真菌的生长。与目前使用的漱口水、小苏打和微波消毒等治疗方法不同，这项新研究还有助于在使用假牙时防止感染。“这一创新的3D打印系统的主要影响是它在节约成本和时间方面的潜在影响，”普新利18官方拉文·阿拉尼(Praveen Arany)说，他是该研究的资深作者，也是UB牙科医学院口腔生物学系的助理教授。

Arany说，这项技术可以让临床医生快速地在椅子边制作定制的假牙，与传统的制造方式相比，这是一个巨大的进步，传统的制造方式可以在几天到几周之间进行，他也在UB的生物医学工程系有一个预约。这是布法罗大学雅各布斯医学院和生物医学科学学院与工程与应用科学学院的一个联合项目。

Arany说，这项研究的应用可以应用于其他各种临床治疗，包括夹板、支架、石膏和假体。他说:“这种抗真菌应用对那些极易感染的人来说可能是非常宝贵的，比如老年人、住院患者或残疾患者。”

牙科生物材料市场——2015年价值超过660亿美元——预计到2020年将增长14%。该行业的很大一部分集中在牙科聚合物上，特别是假牙的制造。

UB的研究人员用丙烯酰胺打印了他们的假牙，丙烯酰胺是目前制造假牙的首选材料。该研究试图确定这些义齿是否保持传统义齿的强度，以及材料是否能有效释放抗真菌药物。为了测试牙齿的强度，研究人员使用了弯曲强度试验机来弯曲义齿，并发现它们的断裂点。以实验室制作的常规义齿为对照。尽管3D打印义齿的抗弯强度比传统义齿少35%，但打印出来的牙齿从未断裂过。为了检查药物在打印假牙中的释放情况，研究小组将抗真菌剂填充到可生物降解、可渗透的微球中。微球在热打印过程中保护药物，并允许药物在逐渐降解时释放。

这项研究包括开发一种创新形式的丙烯酰胺，用于携带抗真菌的有效载荷，以及一种新型的注射泵系统，用于在打印过程中结合牙科聚合物和微球。这些假牙分别用1层、5层和10层材料进行测试，以了解额外的材料层是否能让假牙承载更多的药物。研究人员发现，5层和10层的套子是无法渗透的，不能有效地分发药物。在多孔性较强的单层中，真菌的释放没有受到阻碍，真菌的生长也被成功地抑制了。

未来的研究方向是利用玻璃纤维和碳纳米管增强3D打印义齿的机械强度，并将重点放在义齿的重衬——义齿的调整以保持适当的贴合。