一直以來(lái),牙科的實(shí)驗(yàn)研究和測(cè)試主要利用已拔除的牙齒,這是最適合臨床情況和低成本的方法,可以用作評(píng)估制作牙冠的陶瓷材料性能、牙科材料的機(jī)械及疲勞載重的表現(xiàn)等。
然而,在2019新冠疫情影響下,拔除了的離體人牙較難收集,加上離體牙齒的尺寸難以標(biāo)準(zhǔn)化、保存時(shí)間較短等局限,因而催生了開(kāi)發(fā)替代材料的需求。
由香港大學(xué)(港大)牙醫(yī)學(xué)院牙科物質(zhì)學(xué)副教授徐杰漢博士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),與武漢大學(xué)、美國(guó)卓克索大學(xué)(Drexel University)的學(xué)者合作,成功制成橢圓臺(tái)狀的纖維增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂新型材料,用作人牙替代品。
研究人員把新材料與人牙象牙質(zhì)作分析對(duì)比,測(cè)試新材料的機(jī)械強(qiáng)度、彈性模量、壓痕硬度,以及與疲勞相關(guān)的表現(xiàn)(物料承受不同壓力時(shí)表現(xiàn)的韌性)。結(jié)果顯示,團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型材料,能有效替代離體人牙用于實(shí)驗(yàn)研究。
研究結(jié)果于今年一月在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Dental Materials》發(fā)表,題為 “何種人牙象牙質(zhì)替代材料可以替代人離體牙用于牙冠疲勞測(cè)試”(Which dentine analogue material can replace human dentine for crown fatigue test?)。目前已有牙科機(jī)構(gòu)和港大牙醫(yī)學(xué)院簽訂合約,利用新型替代材料測(cè)試市場(chǎng)上的牙科陶瓷產(chǎn)品。
研究人員們利用新型替代材料,黏結(jié)到用二硅酸鋰制備的陶瓷牙冠,進(jìn)行疲勞載重測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黏結(jié)新物料的牙冠,其疲勞負(fù)荷和壽命(耐久性),與黏結(jié)在離體牙上的牙冠相近,顯示新物料是有效的替代品。
另外,使用數(shù)字化有限元分析方法,在模擬不同的物理力學(xué)現(xiàn)象運(yùn)算下,替代材料和離體人牙在應(yīng)力水平與應(yīng)力分布都非常相似。而新物料作為基底材料,在彈性和疲勞表現(xiàn)上與人牙相似,這對(duì)于在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于疲勞測(cè)試,至為重要。
“此項(xiàng)研究運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、分析、數(shù)字化仿真的方法綜合測(cè)試了人牙象牙質(zhì)替代材料的機(jī)械與疲勞性能,證明可有效用于陶瓷牙冠的標(biāo)準(zhǔn)化疲勞測(cè)試。而利用新型替代材料,可彌補(bǔ)離體牙供應(yīng)不足的問(wèn)題,讓研究人員開(kāi)展更可靠的實(shí)驗(yàn)室研究!毙旖軡h博士說(shuō)。
港大牙科物質(zhì)學(xué)副教授徐杰漢博士一直從事新型牙科物料的前沿研究,他有份參與的研究,包括于2022年在青口分泌的具黏性蛋白質(zhì)中,發(fā)現(xiàn)了一種能加強(qiáng)補(bǔ)牙黏合劑的黏合度的復(fù)合物。這種新物料讓補(bǔ)牙物料持久穩(wěn)定地黏合于牙齒象牙質(zhì)表面,有效提升物料耐用度及補(bǔ)牙效果,為補(bǔ)牙技術(shù)帶來(lái)突破。該項(xiàng)研究由港大牙醫(yī)學(xué)院兒童齒科臨床教授姚嘉榕教授帶領(lǐng),成員還包括武漢大學(xué)和北京大學(xué)深圳醫(yī)院的研究人員,研究結(jié)果于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Materials Today Bio》刊登。
香港大學(xué)牙醫(yī)學(xué)院是香港特別行政區(qū)唯一一所提供本科及深造課程學(xué)院碩士課程的牙醫(yī)學(xué)院,在全球享有卓越學(xué)術(shù)地位,多年來(lái)排名一直高踞全球首三名,成就至今沒(méi)有其他學(xué)院能及。國(guó)際高等教育機(jī)構(gòu)Quacquarelli Symonds(QS)日前發(fā)表的“世界大學(xué)學(xué)科排名”,港大三個(gè)學(xué)科躋身全球十大,而牙醫(yī)學(xué)科則排名全球第三名,繼續(xù)衛(wèi)冕亞洲之冠。港大教育學(xué)排名全球第八,社會(huì)政策與公共行政學(xué)排名全球第10位。
(責(zé)任編輯:華康)