中国粉体网讯 伴随着“无金属修复”观念的普及以及患者对美学要求的提高,生物陶瓷材料凭借出色的美学性能已广泛应用于修复体,正畸支架以及种植基台,其中添加不同稳定剂的氧化锆在具有良好美学性能的同时,克服了陶瓷材料力学性能较差,强度不足,易导电导热,易氧化和金属过敏等问题。氧化锆种植体凭借良好的生物相容性和力学性能成为了金属种植体的潜在替代品。本文就氧化锆种植体的材料特性进行综述。
1、氧化锆种植体的机械性能
传统氧化锆凭借出色的力学性能和美学性能在冠修复体中得到了广泛应用;氧化镁稳定氧化锆(Mg-PSZ)可以抑制低温降解,但是力学性能较差,烧结温度较高(1800℃)限制了其应用范围;2%~3%氧化钇稳定氧化锆(Y-TZP)目前广泛应用于全瓷冠、全瓷基台。氧化钇稳定氧化锆具有良好的弯曲强度(900~1400MPa)、断裂韧性(9~20MPa·m1/2)和杨氏模量(210GPa),克服传统陶瓷材料机械性能不足,脆性较大等缺点成为了钛种植体的潜在替代材料;氧化铈和氧化铝共稳定氧化锆(Ce-TZP/Al2O3)在对抗低温降解的同时拥有更高的强度和断裂韧性使其成为更理想的种植体材料。
2、氧化锆种植体的表面形态
研究表明种植体的表面粗糙程度与骨-种植体接触程度的高低密切相关,微粗糙氧化锆植入物显示出与微粗糙钛植入物相似的骨结合能力。现有的表面处理技术(如机械加工、抛光、紫外线处理、溶胶-凝胶处理、涂层)中,喷砂后酸蚀的种植体表面具有均匀的微粗糙度,被视为表面处理的金标准。然而这些表面处理存在一些风险,目前先进制造技术通过阳极氧化、高强度激光和表面涂层等技术在氧化锆上形成纳米级的纹理,通过提升微粗糙度,为成骨细胞的附着和增殖提供更易接受的表面。
3、氧化锆种植体的美学性能
与钛种植体相比,氧化锆种植体在粉色和白色美学指数方面美学效益更加,金属光环即使在颊侧骨缺损或薄龈生物型的患者中也均未显露。氧化锆种植体由于与天然牙相近的颜色,在种植修复中具有很大优势,并且还减少了细菌和菌斑粘附的机会从而减少种植体周围炎的发生率。目前氧化锆在高度苛刻的美学修复区域(特别是前颌骨和软组织受损部位)以及对金属存在过敏的患者中得到广泛应用。
4、氧化锆种植体的抗菌性能
种植体周围的微生物菌斑聚集可发展为种植体周围炎,是导致种植修复失败的重要原因。细菌生物膜的存在可能腐蚀钛种植体(尤其是在酸性环境中),并导致腐蚀产物沉积,引发过敏反应。与钛种植体相比氧化锆可以减少微生物的聚集,改善血液循环,有利于上皮附着的形成,更有利于软组织屏障的形成。
5、氧化锆种植体的骨组织结合
种植体和骨组织之间形成快速的骨结合是种植成功的关键。微粗糙的种植体表面有利于骨结合的发生,Roehling等发现微粗糙化的氧化锆和钛种植体在负载和非负载条件下具有相似的骨结合能力。通过酸蚀、喷砂、激光和生物活性涂层等方式增加了氧化锆种植体表面粗糙度、亲水性和细胞粘附、扩散及迁移的能力,从而提升骨结合能力。
6、氧化锆种植体的软组织结合
种植体周围牙龈组织具有与天然牙龈组织相似的屏障功能,以上皮组织和结缔组织为代表的软组织结合决定着生物学宽度,种植体的长期预后取决于软组织对种植体的支持,同时有助于早期的骨结合。种植体表面的湿润性是建立软组织屏障的重要因素,而氧化锆在软组织周围的生物学特性方面具有优势,通过调节蛋白质的吸附和细胞的运动,促进软组织屏障的形成。
小结:
氧化锆种植体凭借其优异的机械性能、美学性能、抗菌性能以及良好的骨组织和软组织结合能力,已经成为金属种植体的有力替代品。随着材料科学和制造技术的不断进步,氧化锆种植体在临床应用中的优势愈发明显,尤其是在美学修复和生物相容性方面表现突出。未来,随着对氧化锆材料特性的进一步研究和优化,其在口腔种植领域的应用前景将更加广阔,有望为更多患者提供更加美观、安全和可靠的种植修复选择。
参考来源:
刘小明,李冰.氧化锆种植体材料特性的研究现状
(中国粉体网编辑整理/青黎)
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