Naukowcy z University of Texas at Dallas opracowali technologię, która wreszcie może umożliwić dentystom produkcję stałych, drukowanych w 3D uzupełnień z tlenku cyrkonu w ciągu jednego dnia. Cyrkon, dla niewtajemniczonych, to złoty standard materiałów do stałych prac dentystycznych, ceniony za swoją wytrzymałość i trwałość – co, szczerze mówiąc, jest dokładnie tym, czego potrzebujesz w czymś, co będzie przeżuwane przez człowieka przez lata.

Przy wsparciu finansowym Narodowej Fundacji Nauki (NSF), zespół pracuje obecnie nad komercjalizacją tej technologii do koron, mostów, licówek i innych uzupełnień dentystycznych. Bo nic nie mówi „przyszłość jest teraz” jak siedzenie na fotelu dentystycznym i drukowanie nowego zęba na żądanie, jak dentystyczna wersja automatu z przekąskami.

„Jesteśmy podekscytowani postępem w komercjalizacji przyfotelowych, drukowanych w 3D, całoceramicznych stałych uzupełnień z tlenku cyrkonu” – powiedział dr Majid Minary, profesor inżynierii mechanicznej w Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. „Ponieważ korony mogą być drukowane indywidualnie dla każdego pacjenta tego samego dnia, to podejście oferuje większą personalizację, szybsze leczenie i wygodę otrzymania stałego uzupełnienia podczas jednej wizyty”.

Możesz teraz pomyśleć: „Czy nie mieliśmy już koron tego samego dnia?”. I tak, niektóre praktyki oferują korony z tlenku cyrkonu tego samego dnia – ale są one frezowane, a nie drukowane w 3D. Frezowanie polega na wycinaniu uzupełnienia z litego bloku cyrkonu, co ogranicza złożoność projektu i grozi mikropęknięciami podczas procesu. Tymczasem istniejące korony drukowane w 3D są wykonane z żywic ceramicznych, którym brakuje wytrzymałości cyrkonu. Jest więc kompromis: możesz mieć szybko i słabo, albo mocno i wolno. Do teraz.

Problem z drukowaniem 3D cyrkonu polegał na etapie odtłuszczania – powolnym procesie ogrzewania, który usuwa żywicę spajającą cząsteczki cyrkonu. Tradycyjnie trwa to od 20 do 100 godzin, co jest trochę za długo na wizytę dentystyczną w porze lunchu. Jeśli przyspieszysz ten proces, polimer spala się do gazu, a jeśli gaz nie może się wydostać, korona pęka. Jak ujął to dr Minary: „Odtłuszczanie było wąskim gardłem w tym procesie”.

Rozwiązanie zespołu z UT Dallas? System łączący ulepszone przenoszenie ciepła z porowatym filcem grafitowym, który może osiągać temperatury powyżej 2550 stopni Fahrenheita. Filc otacza wydrukowane uzupełnienie, dając uciekającym gazom drogę wyjścia, podczas gdy system próżniowy je wysysa. To skraca czas odtłuszczania do mniej niż 30 minut, potencjalnie czyniąc stałe uzupełnienia drukowane w 3D tego samego dnia rzeczywistością.

„Dzięki naszej technologii, jeśli praktyk chce zaoferować koronę z tlenku cyrkonu drukowaną w 3D przy fotelu, może ją dostarczyć pacjentowi w ciągu zaledwie kilku godzin” – powiedział Minary. Bo kto nie chciałby zamienić wielotygodniowego czekania na kilka godzin Netflixa w poczekalni?

Zespół współpracuje obecnie z Pan-AM Dental Laboratory nad komercjalizacją technologii, dzięki dotacji w wysokości 550 000 dolarów (grant 2431684) w ramach programu NSF Partnerships for Innovation – Technology Translation. Współpracują również z 3DCeram Sinto Inc. w Grand Ledge w Michigan oraz z dr. Amiralim Zandinejadem, protetykiem w Arlington w Teksasie, byłym profesorem nadzwyczajnym w Texas A&M University College of Dentistry.

Badania, opublikowane w czasopiśmie Ceramics International, wciąż wymagają walidacji klinicznej i zatwierdzenia regulacyjnego, zanim trafią do twojego lokalnego dentysty. Ale kiedy to nastąpi, możesz oczekiwać przyszłości, w której „potrzebuję korony” nie oznacza tygodni tymczasowych zębów i wielu wizyt. Postęp jest piękny – i wkrótce stanie się znacznie wygodniejszy.