假牙材料 像真牙一样的假牙 新型材料义齿有望替代烤瓷牙

科技日报记者从中国科学院金属研究所了解到，材料疲劳与断裂研究所刘增干研究员、张研究员与加州大学伯克利分校、吉林大学相关人员合作，采用了成分复合、组织结构模拟生物化学的设计。结合氧化锆陶瓷与生物相容性树脂的临床应用，通过模仿天然贝壳珍珠层的微观结构，设计开发了一种硬度、强度和模量与正常人牙齿完全匹配的新型氧化锆-树脂仿生复合义齿材料，有望取代目前广泛使用的材料。

新型义齿材料具有与天然贝壳相似的微观结构。氧化锆以薄片的形式平行排列或以“砖墙”的形式紧密堆积，它们之间的空间隙用树脂填充。新型义齿材料保留了氧化锆陶瓷优良的生物相容性、耐腐蚀性和美学效果，具有一定的塑性变形能力和独特的动态能量耗散特性，即义齿在受力时可以通过粘弹性变形消耗外力施加的能量，从而起到保护牙龈和磨牙的作用。

传统氧化锆陶瓷义齿的硬度和模量远高于人类牙齿。当人们安装这些假牙时，它们会显著加速颌骨和与两侧接触的正常牙齿的磨损。在新型义齿材料对牙齿的研磨实验中，该材料比氧化锆陶瓷具有更低的摩擦系数，可以显著降低义齿对人体正常牙齿的磨损。特别是新型义齿材料的断裂韧性高于目前报道的所有义齿材料，其仿生结构通过促进裂纹偏转和防止裂纹张开来有效阻碍裂纹扩展。

此外，新的义齿材料比氧化锆全瓷牙齿更容易加工，特别是可以通过计算机辅助设计制造的方式在医院为患者制作，改变了现有氧化锆全瓷义齿只能以“个人定制”的方式加工生产的现状，从而实现批量供应，大大降低了义齿的制备和加工成本，缩短了患者的等待时间。

刘增干指出，新型仿生复合义齿材料有望取代广泛使用的氧化锆全陶瓷义齿，能够显著提高使用效果，延长其使用寿命，具有可观的应用前景和市场潜力。

目前，研究小组正在对新型义齿材料在模拟循环咬合条件下的疲劳性能、着色和生物相容性进行进一步研究，并与医院合作探索临床应用。