Немецкие ученые разработали новый стеклокерамический материал для зубных коронок

Современные зубные коронки должны отвечать высоким требованиям: выглядеть натурально, быть прочными и быстрыми в изготовлении, если возможно, так чтобы коронку могли напечатать и установить за один визит. Д-р Бернхард Даршанг и д-р Йорн Пробст из Института исследований силикатных материалов Фраунхофера недавно завершили разработку инновационного материла для зубных коронок и получили премию за «лучшую технологию для удобства людей» от совета института.

Сильно разрушенные кариесом зубы защищают от дальнейшей деградации при помощи коронок. Их изготавливают из широкого круга материалов, в том числе стеклокерамики. Преимущества стеклокерамики в наиболее естественном внешнем виде материала, а также в том, что финишную обработку стеклокерамической коронки можно проводить непосредственно в клинике, не обращаясь в лабораторию. Чтобы подготовить коронку, сначала необходимо записать параметры зубов с помощью цифрового сканера. Затем данные переносят в CAD-программу, где выполняют проект будущей коронки. Далее согласно проекту выполняется полностью автоматизированное изготовление коронки во фрезерном станке. Затем происходит длительный обжиг коронки в печи при температуре не менее 800 градусов. Недостаток в том, что под воздействием нагрева первоначальный цвет образца может немного измениться, так что в итоге коронка не будет идеально совпадать по цвету с натуральными зубами. Вероятно, в таком случае придется изготавливать винир, который скроет разницу цвета. Идеальный вариант для коронок – материал, который можно было бы адаптировать согласно необходимым требованиям прямо в процессе фиксации в кабинете врача. Кроме того, такой материал должен обладать максимальной прочностью, чтобы коронка служила как можно дольше. Исследователи и разработчики полагали, что сделать стеклокерамический материал еще лучше уже невозможно. Однако д-р Бернхард Даршанг и д-р Йорн Пробст доказали обратное, создав усовершенствованный вариант стеклокерамики. Разработки проводились совместно с компаниями VITA Zahnfabrik H. Rauter GmbH & Co. KG и DeguDent GmbH.

«Прочность изделий из нашей стеклокерамики составляет более 500 МПа, что существенно превосходит другие разновидности стеклокерамики, которые по данному показателю достигают 350 МПа», — говорит д-р Пробст. «Кроме того, новый материал не требует повторного обжига в печи. При этом обладает натуральной прозрачностью и цветопередачей, аналогичной природной структуре эмали. Цвет коронки для конкретного пациента легко подобрать так, чтобы он идеально совпадал с другими зубами».

Каким образом исследователям удалось добиться такого существенного усовершенствования материала, который и до этого считался превосходным? Стеклокерамика состоит из аморфной стеклофазы и кристаллической фазы. Ранее исследователи пытались увеличить кристаллическую фазу в составе материала до максимума, поскольку именно эта часть отвечает за прочность материала. Исследователи Института исследований силикатных материалов Фраунхофера пошли другим путем: они увеличили стеклофазу в составе материала и наблюдали интересный результат. «Добавив различные оксиды металлов в аморфную стеклофазу, мы получили более прочный материала. Так, аморфная остаточная стеклофаза, от которой обычно пытаются избавиться, в правильной пропорции, напротив, способствовала большей прочности материала».

Проект исследователей выходит далеко за границы области стоматологических материалов. Компании, которые помогали в разработке материала, получили права на изначальную идею и успешно запустили производство материала.