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納米材料口腔修復新趨勢

作者:admin 更新時間:2019年06月03日 09:57:04

  2厘米長短、大頭針粗細的透明桿狀物,在偌大的展臺上顯得“弱不禁風”,卻因為旁邊標注的“納米”二字,在日前舉辦的第十五屆北京科博會上吸引來許多的觀展者。這個看起來不起眼的小東西,是北京市歐亞瑞康新材料科技有限公司運用納米技術研發出的新型口腔修復材料——螺紋纖維樁,在修復人體齲齒時能起到“小脊梁”的作用。


  作者:王冠


  纖維樁:口腔醫院座上賓


  這個小東西是口腔醫院的“座上賓”——當我們口腔里發生了齲齒,牙齒慢慢被腐蝕掉,當被腐蝕的部分到達牙根處就會伴有鉆心的疼痛感。醫生先對患牙進行修整,殺死牙根管暴露在外的神經,然后進行完善的根管治療,在確認牙根沒有炎癥的情況下,就要用到這個小東西,它就是在醫院的口腔科或牙科診所里用作齲齒樁核修復的重要“零部件”——纖維樁。牙科醫生首先會把一個纖維樁插入到牙根管里,然后在上面堆砌樹脂核,光固化后預備至所需形態,再加上牙冠,最終通過打磨塑造成真牙的形狀。


  “過去,醫院大多用的是金屬鑄造樁,時間長了,不僅會因其腐蝕性導致牙齒變灰暗,而且今后如果做核磁共振等醫療檢查時也會受到影響。而纖維樁通過采用先進的納米技術和復合材料成型工藝,克服了這些問題。”歐亞瑞康公司工作人員在展臺上向觀展者們介紹著這款新產品。


  無論是金屬鑄造樁還是纖維樁,所起到的作用都相當于蓋房子時打下的地基。在實際治療操作中,纖維樁可以通過樹脂類粘接劑與根管牙本質之間達到很高的粘接強度,延長修復體的使用壽命、減少根折的發生,有利于牙齒的保存和失敗后的再修復。


  由于具有獨特的力學、美學和操作性能,纖維樁進入中國市場以來,受到了國內醫生的一致認可和好評,在臨床上廣泛地得到了應用。目前,北京歐亞瑞康公司生產螺紋纖維樁的技術成果將準備落戶北京市懷柔區納米科技產業園,并建成國內唯一一條年產100萬支口腔修復材料、螺紋纖維樁生產線。同時,公司目前在十二五國家“863”計劃、十二五國家科技支撐計劃、2010年度國家中小企業創新基金及北京市創新基金的支持下,正在加大力度研發一體化纖維樁、光固化預成型體、納米填料增強型光固化樹脂、納米氧化鋯陶瓷和納米纖維引導組織再生膜等新型納米口腔修復關鍵材料。


  納米“小”顯身手


  據歐亞瑞康公司技術人員介紹,科博會上展出的這款纖維樁是一種主要由石英纖維與高分子環氧樹脂構成的復合材料。兩種結構、性質迥異的材料如何很好地復合在一起,成為這款產品的研發重點。


  納米技術,可以在不破壞石英纖維的高強度性能條件下,通過納米技術,在石英纖維表面“接”上一些納米基團,與具有可塑性的高分子環氧樹脂表面的基團緊密“結合”起來,從而使整個纖維樁兼備高強度與可塑性。由于纖維樁內部石英纖維與表面樹脂的緊密結合,纖維樁可以為整個牙齒提供足夠的支撐力,消除了在咀嚼中脫落的危險。


  除了纖維樁以外,納米技術還可用作口腔修復材料的強度調節、顏色調控、X射線阻射性調節。以X射線阻射性調節為例,在需要通過X射線做牙齒檢查時,一顆樹脂牙不能像真牙一樣在X射線中顯影,這樣就無法看到口腔修復與周圍的牙體組織是否有縫隙,無法判斷是否修復完畢。如果在用于填充用的樹脂中加入一些特殊的改性納米級填料,當其均勻分布在樹脂后,就可以產生X射線阻射性,從而使牙齒檢查成為可能。強度調節和顏色調控也是通過添加相應的改性納米填料來實現。


  我們常說,量變會引起質變。這句話在材料學中也十分適用。當粒子的尺寸減小到納米量級,將導致聲、光、電、磁、熱性能呈現新的特性。


  納米粒子異于大塊物質的理由是在其表面積相對增大,也就是超微粒子的表面布滿了階梯狀結構,此結構代表具有高表面能的不安定原子。這類原子極易與外來原子吸附鍵結,同時因粒徑縮小而提供了大表面的活性原子。納米粒子的表面積增大,粒子之間的空隙變小,與周圍物質更貼合,并且粒子之間也更難被分開,從而可以產生較強的耐磨性和貼合性。這一特點在高科技口腔修復材料有很大的作用。


  納米材料的“小”除了給材料帶來與眾不同的才能,卻也給研究者們帶來不少的困擾。“由于自身尺寸微小,納米粒子彼此吸附力強,讓其均勻分布就十分困難。另外,當納米粒子含量達到一定程度時,容易吸附在一起,就不再有納米級材料的優勢,因此,這也成為當前口腔修復材料產品研究開發的重要方向。”


  納米化:口腔修復材料研發趨勢


  納米技術在口腔充填和修復材料中的應用可顯著提高產品的性能。據悉,國際上常用的光固化樹脂、氧化鋯陶瓷、纖維樁修復材料等均已實現了納米化。


  以光固化樹脂研發為例,公司技術人員介紹了納米技術在口腔修復材料應用的趨勢。


  最初,傳統的光固化復合樹脂在使用時,通常處于玻璃態,脆性大,導致耐磨性較差;另外,在樹脂分子聚合時存在一定的體積收縮,這種收縮會影響充填修復的預后效果,容易引發繼發齲齒。


  根據傳統光固化復合樹脂的問題,研究者們通過研究發現認為,通過引入納米無機填料,可減少固化收縮、線性膨脹和材料吸水性,降低樹脂固化時的熱釋放,提高復合樹脂的綜合機械性能。


  然而由于納米填料易團聚,在樹脂基體中難以均勻分散,因此,添加量也難以提高。目前研究中認為比較有效的改進途徑是,采用與樹脂相容的高分子對無機納米填料表面進行接枝改性,從而發展具有超低收縮率的充填修復樹脂。


  納米技術的應用在口腔修復材料主要體現在兩個層面,一是新型無機納米顆粒的制備,二是對無機納米材料進行表面改性,提高其與樹脂基體的界面結合性。伴隨著研究中的一個個問題的破解,納米技術從單純的引入納米級顆粒,已發展到對納米填料本身進行物理化學變化,與周圍的材料結合得更好,將整體材料性能發展到更加優異。


  因此,我們有理由相信,隨著我國納米技術的不斷發展和應用,會有更多更好的具有自主知識產權和民族品牌的口腔修復材料推向市場,讓廣大口腔患者用得好、用得起,為人民群眾的口腔健康和生活水平提高做出貢獻。

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