质料科学家Andreas Hermann、牙齿矫正医师Yijin Ren和同事们制作了一个3 d打印衬底,该衬底能够杀死与之接触的细菌。该技术首次将应用于牙科领域,并利用其他植入物进行效仿。该研究结果发表在《先进功效质料》上。
Herrmann 解释说:“Kolff是口腔矫正部门的主管,有次他问我是否能制作出一种抗菌牙胶。”小孩子经常有小金属块粘在他们的牙齿上,这是理想的引起蛀牙的细菌滋生的环境。所以,当我看到她的办公室中应用着种种各样的3 d打印物质时,我就想为什么不把抗菌素经过3 d打印出来?该研究结果经过两年半的研究事情发表。”
在牙科里,常见的尺度做法是在紫外光下聚合制备质料。Herrmann把经常使用的单体增加了所谓的季铵离子。这些带正电的分子与带负电荷的细菌膜相互作用,使得细菌膜破裂,从而杀死微生物。
科学家们使用两种要领来打印抗菌质料。首先,他们混合了两种差异的单体,并添加了季铵化合物,在紫外光下聚合形成化合物并使用。但是这种情况下,一些抗菌素仍可能浸出聚合物网络。
在第二个要领中,他们首先将抗菌组聚合形生长链。将由此发生的抗菌聚合物添加到3 d打印流体中,并与其他聚合物混合。这种情况下,只有很少的抗菌质料扩散出去。
这两种要领的乐成技巧是制备合适的混合物,使3 d打印过程减少抗菌素的泄漏。人们并不想让这些抗菌素进入口腔和肠道,因为它们可能还会杀死肠道微生物,Herrmann解释道。
最后,这项研究取得了乐成。Herrmann说:“我们已经测试了3D打印物质与唾液的相互作用。所有组分已经可以用于人类疾病的治疗,但在利用3D 抗菌素之前,我们还需要进行更多的测试。3 d抗菌素的第一个应用领域是牙齿的矫正治疗。从久远来看,3 d印刷具有抗菌性的牙冠也可能是改技术未来的应用领域之一。
抗菌素的使用可以解决牙科的一个主要问题。嘴中的任何人工制品都市受到细菌的影响,Herrmann解释道。仅在美国,这将导致每年数十亿美元的牙科用度。不仅如此,3 d印刷抗菌医疗设备的过程还有更广泛的应用。所有医学植入物都需要形成生物膜,所以含有抗菌性的治疗植入物将是更有价值的。”
资讯来源:格罗宁根大学。