پژوهشگران دانشکده دندانپزشکی دانشگاه کلرادو آنشوتز آمریکا در حال توسعه نسل تازهای از مواد مورد استفاده در ساخت دندانهای مصنوعی سهبعدی هستند؛ موادی که میتوان ویژگیهایی مانند سختی، انعطافپذیری و مقاومت آنها را در قسمتهای مختلف پروتز تنظیم کرد. این فناوری همچنین میتواند امکان تولید دندان مصنوعی با خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی را فراهم کند.
گام جدید در توسعه دندان مصنوعی با چاپ سهبعدی
چاپ سهبعدی چندمادهای (Multi-material 3D Printing) که امکان تولید یکپارچه دندان مصنوعی را در یک مرحله فراهم میکند، پیشرفت مهمی در حوزه ساخت دیجیتال پروتزهای متحرک به شمار میرود.
اکنون پژوهشگران دانشکده دندانپزشکی دانشگاه کلرادو آنشوتز در آمریکا قصد دارند این فناوری را یک مرحله پیشرفتهتر کنند. آنها روی تولید سامانههای پلیمری قابل چاپ با فناوری جوهرافشان کار میکنند؛ موادی که میتوانند کنترل دقیقتری بر ویژگیهای مکانیکی دندان مصنوعی ایجاد کنند.
تنظیم ویژگیهای مختلف در بخشهای گوناگون پروتز
این پروژه به سرپرستی پروفسور «جفری استنزبری»، معاون ارشد پژوهشی دانشکده دندانپزشکی دانشگاه کلرادو، در حال انجام است.
تمرکز اصلی این پژوهش بر توسعه پلیمرهایی است که بتوان میزان سختی، کشسانی و سایر ویژگیهای آنها را کنترل کرد. همزمان، یک چاپگر سهبعدی اختصاصی مبتنی بر فناوری جوهرافشان نیز برای پردازش این مواد طراحی شده است.
به کمک این فناوری میتوان بخشهای مختلف یک دندان مصنوعی را با ویژگیهای متفاوت ساخت. برای مثال، قسمتهایی که هنگام جویدن فشار بیشتری تحمل میکنند، میتوانند مقاومت بیشتری داشته باشند و نواحی در تماس با لثه نرمتر و انعطافپذیرتر طراحی شوند.
افزایش راحتی بیمار و دوام دندان مصنوعی
کنترل دقیق ویژگیهای مواد میتواند به ساخت پروتزهایی منجر شود که واکنش مناسبتری به فشارهای ناشی از جویدن دارند. این موضوع ممکن است راحتی بیمار را افزایش دهد و عملکرد و طول عمر دندان مصنوعی را بهبود بخشد.
در روشهای معمول، تمام بخشهای پروتز اغلب از مادهای با ویژگیهای مکانیکی مشابه ساخته میشوند؛ اما فناوری جدید این امکان را فراهم میکند که هر قسمت متناسب با عملکرد خود طراحی شود.
تولید دندان مصنوعی ضدباکتری و ضدقارچ
همزمان با توسعه مواد دارای سختی و انعطافپذیری تنظیمشونده، گروه دیگری از پژوهشگران این دانشکده در حال ساخت موادی با خواص ضدمیکروبی و ضدقارچی هستند.
بر اساس اعلام دانشگاه کلرادو، آزمایشهای اولیه نشان دادهاند که این مواد میتوانند فعالیت قابلتوجهی در برابر گونههای باکتریایی استرپتوکوک و قارچ کاندیدا داشته باشند.
در صورت تأیید نتایج در مطالعات آینده، این ویژگیها میتوانند به کاهش تجمع برخی میکروارگانیسمها روی سطح پروتز و حفظ بهتر سلامت دهان کمک کنند.
پروفسور استنزبری نیز در اینباره میگوید:
«این مسیر احتمالا میتواند سلامت دهان افرادی را که از دندان مصنوعی کامل یا پارسیل ساختهشده با این مواد استفاده میکنند، بهبود دهد.»
یک پلتفرم برای آزمایش مواد پیشرفته دندانی
پژوهشگران انتظار دارند همان مواد پلیمری و چاپگر سهبعدی اختصاصی، علاوه بر ساخت پروتزهای دارای خواص مکانیکی متفاوت، برای آزمایش مواد ضدباکتریایی و ضدقارچی نیز استفاده شوند.
این پلتفرم در آینده میتواند بستری برای بررسی نسلهای جدید مواد پیشرفته مورد استفاده در دندانپزشکی دیجیتال باشد.راهاندازی مرکز تخصصی چاپ سهبعدی در دانشکده دندانپزشکی
دانشکده دندانپزشکی دانشگاه کلرادو برای تسریع ورود این فناوریها به محیط درمان، یک مرکز اختصاصی چاپ سهبعدی راهاندازی کرده است.
این مرکز توسعه مواد، کاربردهای بالینی و آموزش دندانپزشکی را در یک مجموعه گرد هم میآورد. مسئولان دانشگاه اعلام کردهاند که این نخستین مرکز در یک دانشکده دندانپزشکی است که تمام این قابلیتها را بهصورت یکپارچه ارائه میکند.ایجاد این مرکز به دانشجویان، پژوهشگران و اعضای هیئت علمی اجازه میدهد بهطور مستقیم با فناوریهای جدید چاپ سهبعدی کار کنند و کاربرد آنها را در درمان بیماران بررسی کنند.
ترکیب پژوهش، آموزش و خدمات بالینی میتواند فاصله میان تولید یک ماده جدید در آزمایشگاه و استفاده واقعی از آن در درمان بیماران را کاهش دهد.نخستین کارآزمایی بالینی در راه است!
پژوهشگران قصد دارند در نخستین مطالعه بالینی، دندانهای مصنوعی ساختهشده با مواد جدید را با دندانهای مصنوعی تولیدشده به روشهای متداول مقایسه کنند.
در این کارآزمایی، میزان رضایت بیماران و نتایج عملکردی پروتزها ارزیابی خواهد شد. پژوهشگران بررسی میکنند که آیا دندانهای مصنوعی چاپ سهبعدی جدید از نظر راحتی، جویدن، ثبات، دوام و عملکرد کلی نسبت به نمونههای معمول مزیت دارند یا خیر.
نتایج این بررسی میتواند مشخص کند که مواد جدید تا چه اندازه برای استفاده گسترده در محیطهای درمانی مناسب هستند.دندان مصنوعی چاپ سهبعدی تاکنون چه نتایجی داشته است؟
نتایج یک مرور نظاممند اخیر نشان داده است که دندانهای مصنوعی کامل ساختهشده با چاپ سهبعدی، در مجموع نتایج بالینی تقریبا قابلمقایسهای با دندانهای مصنوعی معمولی و پروتزهای ساختهشده با روش فرزکاری دیجیتال دارند.
بااینحال، بعضی یافتهها نشان میدهند که میزان گیر و ثبات دندان مصنوعی در روشهای متداول ممکن است بیشتر باشد.آینده دندان مصنوعی چاپ سهبعدی
در صورتی که نتایج این پژوهش در مطالعات بالینی تأیید شود، مواد جدید میتوانند امکان طراحی دقیقتر دندانهای مصنوعی متحرک را فراهم کنند؛ پروتزهایی که در بخشهای مختلف خود ویژگیهای مکانیکی متفاوتی دارند و در آینده شاید بتوانند از خواص ضدمیکروبی نیز بهرهمند شوند.
هرچند این فناوری هنوز در مرحله پژوهش قرار دارد، اما میتواند مسیر توسعه نسل آینده دندانهای مصنوعی چاپ سهبعدی را هموار کند.
