Si prevede che nuove protesi come i denti veri sostituiranno i denti in porcellana

    Science and Technology Daily (Reporter Hao Xiaoming) Il giornalista ha appreso dall'Istituto di ricerca sui metalli dell'Accademia cinese delle scienze che il ricercatore Liu Zengqian e il ricercatore Zhang Zhefeng del Laboratorio di fatica e frattura dei materiali dell'Istituto hanno collaborato con il personale pertinente dell'Università di California, Berkeley e Jilin University per formare un progetto biomimetico strutturale composito, combinando ceramiche di zirconio applicate clinicamente con resine biocompatibili. Imitando la microstruttura dello strato di perle di conchiglia naturale, vengono progettati e sviluppati rigidità, resistenza e modulo per adattarsi perfettamente ai denti normali umani. Si prevede che il nuovo tipo di materiale per protesi composito bionico in resina di zirconio sostituirà la protesi in ceramica integrale di zirconio ampiamente utilizzata.

    Il nuovo materiale per protesi ha una microstruttura simile a quella dei gusci naturali su scala microscopica. La zirconio è disposta in parallelo sotto forma di fogli o impilata strettamente sotto forma di "muro di mattoni". Gli spazi tra loro sono riempiti di resina. Il nuovo materiale per protesi conserva l'eccellente biocompatibilità, resistenza alla corrosione ed effetti estetici della ceramica di zirconio e ha una certa capacità di deformazione plastica e caratteristiche uniche di consumo di energia dinamica, ovvero la protesi può consumare la forza esterna attraverso la deformazione viscoelastica quando è sotto stress. L'energia applicata protegge le gengive e affila i denti.


    La durezza e il modulo delle protesi tradizionali in ceramica di zirconio sono molto più elevati di quelli dei denti umani. Quando le persone installano tali protesi, accelerano significativamente l'usura delle mascelle e dei denti normali a contatto con entrambi i lati. Negli esperimenti sul nuovo materiale per protesi e sulla molatura dei denti, il materiale ha un coefficiente di attrito inferiore rispetto alla ceramica di zirconio, che può ridurre significativamente l'usura della protesi sui normali denti umani. In particolare la resistenza alla frattura del nuovo materiale per protesi è superiore a quella di tutti i materiali per protesi finora riportati. La sua struttura bionica può prevenire efficacemente la propagazione delle crepe promuovendo la deflessione delle crepe e prevenendone l'apertura.

    Inoltre, i nuovi materiali per protesi sono più facili da lavorare rispetto ai denti in ceramica integrale in zirconio, soprattutto utilizzando metodi di progettazione e produzione assistita da computer (CAD/CAM) che possono essere prodotti in loco per i pazienti in ospedale, modificando la ceramica integrale in zirconio esistente. . Le protesi possono essere lavorate e prodotte solo in modo "personalizzato privato", realizzando così la fornitura in lotti, riducendo significativamente i costi di preparazione e lavorazione delle protesi e abbreviando i tempi di attesa per i pazienti.

    Liu Zengqian ha sottolineato che il nuovo materiale per protesi composito bionico dovrebbe sostituire le protesi in ceramica integrale di zirconio ampiamente utilizzate, che possono migliorare significativamente l'uso della protesi e prolungarne la durata, e ha notevoli prospettive di applicazione e potenziale di mercato.

    Attualmente, il gruppo di ricerca sta conducendo ulteriori ricerche sulle prestazioni a fatica, sulla colorazione e sulla biocompatibilità dei nuovi materiali per protesi in condizioni occlusali cicliche simulate e collabora con gli ospedali per esplorare le applicazioni cliniche.