Forskare vid University of Texas i Dallas har utvecklat en teknik som äntligen kan göra det möjligt för tandläkare att producera permanenta 3D-printade zirkonia-restaureringar på en enda dag. Zirkonia, för den oinvigde, är guldstandarden för permanent tandarbete, uppskattad för sin styrka och hållbarhet – vilket, ärligt talat, är precis vad du vill ha i något som ska tuggas på av en människa i åratal.

Med ekonomiskt stöd från National Science Foundation (NSF) arbetar teamet nu mot att kommersialisera denna teknik för kronor, broar, faner och andra dentala restaureringar. För ingenting säger 'framtiden är nu' som att sitta i tandläkarstolen och få din nya tand utskriven på begäran, som en dental version av en varuautomat.

'Vi är glada över att avancera kommersialiseringen av chair-side 3D-printade, helkeramiska zirkonia-restaureringar för permanent bruk', sa Dr. Majid Minary, professor i maskinteknik vid Erik Jonsson School of Engineering and Computer Science. 'Eftersom kronorna kan skräddarsys för varje patient samma dag, erbjuder detta tillvägagångssätt större personifiering, snabbare behandling och bekvämligheten att få en permanent restaurering i ett enda besök.'

Nu kanske du tänker: 'Hade vi inte redan samma-dag-kronor?' Och ja, vissa praktiker erbjuder samma-dag zirkonia-kronor – men de är frästa, inte 3D-printade. Fräsning innebär att man skär ut restaureringen från ett solidt block av zirkonia, vilket begränsar designkomplexiteten och riskerar mikrosprickor under processen. Samtidigt är befintliga 3D-printade kronor gjorda av keramiska hartser som saknar zirkias styrka. Så det finns en avvägning: du kan ha det snabbt och svagt, eller starkt och långsamt. Tills nu.

Problemet med 3D-utskrift av zirkonia har varit debindingssteget – en långsam uppvärmningsprocess som tar bort hartset som håller ihop zirkonia-partiklarna. Traditionellt tar detta 20 till 100 timmar, vilket är lite för långt för en lunchtid hos tandläkaren. Om du snabbar på det brinner polymeren av till gas, och om gasen inte kan komma ut spricker kronan. Som Dr. Minary uttryckte det: 'Debinding har varit flaskhalsen i processen.'

UT Dallas-teamets lösning? Ett system som kombinerar förbättrad värmeöverföring med porös grafitfilt som kan nå temperaturer över 2 550 grader Fahrenheit. Filten omger den utskrivna restaureringen, vilket ger de flyende gaserna en väg ut, medan ett vakuumsystem suger bort dem. Detta minskar debindingstiden till mindre än 30 minuter, vilket potentiellt gör samma-dag permanenta 3D-printade restaureringar till verklighet.

'Med vår teknik, om en utövare vill erbjuda en 3D-printad zirkonia-krona chair-side, kan de ge den till en patient inom bara några timmar', sa Minary. För vem vill inte byta en flera veckor lång väntan mot några timmars Netflix i väntrummet?

Teamet arbetar nu med Pan-AM Dental Laboratory för att kommersialisera tekniken, tack vare ett anslag på 550 000 dollar (anslag 2431684) genom NSF:s Partnerships for Innovation--Technology Translation-projekt. De samarbetar också med 3DCeram Sinto Inc. i Grand Ledge, Michigan, och Dr. Amirali Zandinejad, en protesläkare i Arlington, Texas, och tidigare docent vid Texas A&M University College of Dentistry.

Forskningen, publicerad i tidskriften Ceramics International, behöver fortfarande klinisk validering och regulatoriskt godkännande innan den når din lokala tandläkarmottagning. Men när den gör det kan du se fram emot en framtid där 'jag behöver en krona' inte innebär veckor av temporära tänder och flera besök. Framsteg är vackert – och det är på väg att bli mycket bekvämare.