Neue Prothesen wie echte Zähne sollen Porzellanzähne ersetzen

    Science and Technology Daily (Reporter Hao Xiaoming) Der Reporter erfuhr vom Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass der Forscher Liu Zengqian und der Forscher Zhang Zhefeng vom Materialermüdungs- und Bruchlabor des Instituts mit relevanten Mitarbeitern der Universität zusammengearbeitet haben Kalifornien, Berkeley und die Universität Jilin entwickeln ein strukturelles biomimetisches Verbunddesign, bei dem klinisch eingesetzte Zirkonoxidkeramik mit biokompatiblen Harzen kombiniert wird. Durch die Nachahmung der Mikrostruktur der natürlichen Muschelperlenschicht wird eine Steifigkeit, Festigkeit und ein Elastizitätsmodul entworfen und entwickelt, die perfekt zu den normalen menschlichen Zähnen passen. Es wird erwartet, dass der neue Typ des bionischen Verbundprothesenmaterials aus Zirkonoxidharz die weit verbreitete Vollkeramikprothese aus Zirkonoxid ersetzen wird.

    Das neue Prothesenmaterial weist im mikroskopischen Maßstab eine Mikrostruktur auf, die der von natürlichen Schalen ähnelt. Zirkonoxid wird in Form von Platten parallel angeordnet oder in Form einer „Ziegelmauer“ dicht gestapelt. Die Zwischenräume zwischen ihnen werden mit Harz gefüllt. Das neue Prothesenmaterial behält die hervorragende Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Wirkung von Zirkonoxidkeramik bei und verfügt über eine gewisse plastische Verformungsfähigkeit und einzigartige dynamische Energieverbrauchseigenschaften, d. h. die Prothese kann unter Belastung äußere Kräfte durch viskoelastische Verformung verbrauchen schützt das Zahnfleisch und schärft die Zähne.


    Die Härte und der Modul von herkömmlichem Zahnersatz aus Zirkonoxidkeramik sind viel höher als die von menschlichen Zähnen. Wenn Menschen solche Prothesen einsetzen, beschleunigen sie die Abnutzung der Kiefer und der normalen Zähne, die mit beiden Seiten in Kontakt stehen, erheblich. In den Experimenten zum neuen Prothesenmaterial und zum Zahnschleifen zeigte das Material einen geringeren Reibungskoeffizienten als Zirkonoxidkeramik, was den Verschleiß der Prothese an normalen menschlichen Zähnen deutlich reduzieren kann. Insbesondere die Bruchzähigkeit des neuen Prothesenmaterials ist höher als bei allen bisher gemeldeten Prothesenmaterialien. Seine bionische Struktur kann die Rissausbreitung wirksam verhindern, indem sie die Rissablenkung fördert und das Öffnen von Rissen verhindert.

    Darüber hinaus sind neue Prothesenmaterialien einfacher zu bearbeiten als Zähne aus Zirkonoxid-Vollkeramik, insbesondere mit computergestützten Konstruktions- und Fertigungsmethoden (CAD/CAM) können sie vor Ort für Patienten im Krankenhaus hergestellt werden, wodurch die vorhandene Zirkonoxid-Vollkeramik ersetzt wird . Zahnersatz kann nur im „privaten Maß“ bearbeitet und hergestellt werden, wodurch eine Chargenversorgung realisiert wird, was die Kosten für die Vorbereitung und Bearbeitung des Zahnersatzes erheblich senkt und die Wartezeit für Patienten verkürzt.

    Liu Zengqian wies darauf hin, dass das neue bionische Komposit-Prothesenmaterial voraussichtlich die weit verbreiteten vollkeramischen Zirkonoxidprothesen ersetzen wird, was die Verwendung der Prothese erheblich verbessern und ihre Lebensdauer verlängern kann und erhebliche Anwendungsaussichten und Marktpotenzial bietet.

    Derzeit führt das Forschungsteam weitere Untersuchungen zur Ermüdungsleistung, Farbgebung und Biokompatibilität neuer Prothesenmaterialien unter simulierten zyklischen Okklusionsbedingungen durch und arbeitet mit Krankenhäusern zusammen, um klinische Anwendungen zu erkunden.