فناوری تازه دانشگاه تگزاس در دالاس، تشکیل روکش‌های زیرکونیای چاپ سه‌بعدی شده در مطب را مقدور می‌کند و زمان تعبیه روکش را به کمتر از ۳۰ دقیقه افت می‌دهد.

به نقل از آی‌ای، بیماران امکان پذیر به‌زودی تنها در عرض چند ساعت با روکش دائمی از دندانپزشکی خارج شوند.

محققان دانشگاه تگزاس در دالاس یک فناوری را گسترش داده‌اند که امکان ترمیم‌های دندانی چاپ سه‌بعدی شده در یک روز را از زیرکونیا(zirconia) که ماده استاندارد طلایی برای کارهای دائمی دندانپزشکی است، فراهم می‌کند.

این نوآوری می‌تواند روکش‌ها، بریج‌ها و دیگر ترمیم‌ها را با سریع تر، شخصی‌تر و راحت‌تر کردن آنها برای بیماران منقلب کند.

این تیم با حمایتبنیاد ملی علوم آمریکا(NSF) در حال تلاش برای تجاری‌سازی این فناوری است.

روکش‌های دندانی، کلاهک‌هایی می باشند که روی دندان‌های صدمه‌دیده یا پوسیده قرار می‌گیرند و این چنین می‌توانند به گفتن تکیه‌گاه برای بریج‌های دندانی عمل کنند.

اکنون، روکش‌های چاپ سه‌بعدی شده در یک روز در دسترس می باشند، اما آنها از رزین‌های سرامیکی منفعت گیری می‌کنند که فاقد استحکام «زیرکونیا» می باشند. اگرچه روکش‌های زیرکونیا حاضر می باشند، اما در فرآیندی که پیچیدگی طراحی را محدود می‌کند و خطرات ترک‌های ریز را به همراه دارد، تراشیده خواهد شد.

تیم تحقیقاتی دانشگاه تگزاس در دالاس، یک چالش کلیدی را حل کرد و زمان پردازش طویل مورد نیاز بعد از چاپ سه‌بعدی زیرکونیا را از بین برد.

روکش‌ها بعد از چاپ باید تحت عملیات از بین بردن انسداد قرار گیرند که در آن رزین حاوی ذرات زیرکونیا حذف می‌شود و سپس تحت عملیات تف‌جوشی(Sintering) قرار گیرند که در آن، ذرات به یک ساختار جامد تبدیل خواهد شد. به طور سنتی، از بین بردن انسداد می‌تواند ۲۰ تا ۱۰۰ ساعت طول بکشد.

«تَف‌جوشی» یکی از راه حلهای شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است. تف‌جوشی چسباندن یا چسبیدن ذرات یک یا چند ماده به یکدیگر از طریق ذوب سطحی بر تاثییر حرارت، همراه با سختی یا بدون آن است، به‌طوری‌ که به طور یک توده جامد درآیند. مبنا کار این روش، افت انرژی آزاد سطحی ذرات در تاثییر چسبیدن به یکدیگر است.

دکتر مجید میناری، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه تگزاس در دالاس می‌گوید: از بین بردن انسداد، گلوگاه این فرآیند بوده است. این کار باید زیاد آهسته انجام شود. اگر شدت آن را افزایش دهید، پلیمری که سوزانده می‌شود به گاز تبدیل می‌شود و اگر آن گاز نتواند فرار کند، روکش امکان پذیر ترک بخورد یا بشکند.

او گفت: زمان از بین بردن انسداد ۲۰ تا ۱۰۰ ساعت برای خدمات دندانپزشکی در همان روز عملی نیست، در نتیجه، ترمیم‌های دائمی زیرکونیا که با چاپ سه‌بعدی ساخته شده‌اند، تا این مدت به طور تجاری در دسترس نیستند.

این پیشرفت، زمان جداسازی را به کمتر از ۳۰ دقیقه افت می‌دهد. با منفعت گیری از نمد گرافیت متخلخل و انتقال حرارت بهبود یافته، گاز آزاد شده از رزین خارج می‌شود، در حالی که یک سیستم خلأ آن را خارج می‌کند و به روکش‌ها اجازه می‌دهد بدون ترک خوردن در طول فرآیند دوام بیاورند.

میناری در ادامه گفت: با فناوری ما، اگر یک دندانپزشک بخواهد یک روکش زیرکونیای چاپ سه‌بعدی را در مطب خود به دست آورد، می‌تواند آن را تنها در عرض چند ساعت به بیمار اراعه دهد.

سریع تر، نیرومندتر، هوشمندتر

این پروژه شامل همکاری با آزمایشگاه دندانپزشکی «Pan-AM»، شرکت «3DCeram Sinto» و دکتر امیرعلی زندی‌نژاد، متخصص پروتز و دانشیار اسبق دانشگاه تگزاس A&M است.

از دیگر همکاران مجید میناری در دانشگاه تگزاس در دالاس می‌توان به مهدی مصدق، معین خاکزاد، زهرا سپاسی، کالیان ناندیگاما و دکتر گلدن کومار اشاره کرد.

این تیم اخیراً جایزه ۵۵۰ هزار دلاری «NSF Partnerships for Innovation» را دریافت کرده است. مقصد از اعطای این جایزه، تجاری‌سازی این فناوری، اراعه ترمیم‌های زیرکونیایی چاپ سه‌بعدی شده در مطب‌های دندانپزشکی، بهبود شدت درمان و توانایی بیمار است.

روکش‌های زیرکونیایی چاپ سه‌بعدی، راه‌حل‌های نیرومندتر و قابل تنظیم‌تری نسبت به جانشین‌های رزینی اراعه خواهند داد و برخلاف زیرکونیای تراشیده یا آسیاب‌شده، امکان طراحی‌های پیچیده با خطر شکستگی کمتر را فراهم می‌کنند. این کار می‌تواند ضایعات را افت دهد، هزینه‌ها را کم کند و ابزاری را در اختیار دندانپزشکان قرار دهد تا ترمیم‌های دائمی واقعاً در همان روز اراعه دهند.

میناری می‌گوید: این رویکرد، شخصی‌سازی زیاد تر، درمان سریع تر و راحتی دریافت ترمیم دائمی در یک جلسه را اراعه می‌دهد.

این فناوری با اعتبارسنجی بالینی زیاد تر و قبول نظارتی می‌تواند به زودی روزها یا هفته‌ها انتظار برای دریافت یک روکش دائمی را به خاطره‌ تبدیل کند.

یافته‌های این مطالعه در مجله Ceramics International انتشار شده است.