Ученые разработали антимикробный материал для стоматологической 3D-печати

Американские исследователи А. Хареманн и Ю. Рен разработали новый материал для 3D-печати. Его особенностью стали выраженные антимикробные свойства, востребованные в стоматологической практике. Планируется, что материал найдет свое применение в производстве имплантатов и других медицинских элементов.

Один из авторов разработки, Андреас Херманн, рассказал, что исследование проводилось в течение двух с половиной лет. Изначально ученый планировал создать новый, более безопасный стоматологический клей для брекетов, однако позднее остановился именно на материале для 3D-печати. В его основе лежат стандартные мономеры, соединенные с ионами четвертичной аммониевой соли. Это дало возможность придать молекулам полимера положительный заряд. Взаимодействуя с отрицательно заряженной бактериальной мембраной, он будет разрушать ее и убивать бактерии.

Во время работы над новым материалом исследователи опробовали две технологии его производства. В первом случае мономеры и соль сначала смешивалась, а потом затвердевали под ультрафиолетовым излучением. Основным минусом этой технологии было то, что при полимеризации элементы с антимикробным действием могли вытекать. Вторая технология предполагала полимеризацию антимикробных частиц на первом этапе. После этого полимер добавлялся к флюиду для трехмерной печати и снова облучался ультрафиолетом. Второй способ позволил добиться более прочного материала и не давал никаких нежелательных эффектов, поэтому было принято решение остановиться именно на нем.

Авторы разработки отмечают, что важной задачей было правильно подобрать пропорции всех элементов и создать материал, который, с одной стороны, хорошо подойдет для трехмерной печати, а с другой – не будет терять антимикробные частицы. Важно было не допустить свободного попадания элементов материала в ротовую полость, отметил Андреас Херманн. В противном случае антимикробные частницы могли попасть в кишечник и негативно повлиять на его микрофлору.

Полученный материал найдет свое применение в ортодонтии, где его можно будет использовать для 3D-печати штифтов и ретейнеров. Также планируется изготовление коронок с помощью трехмерной печати. Во всех этих случаях новый материал поможет создать имплантаты и другие стоматологические элементы с выраженными антимикробными характеристиками. Это очень важно, отмечают ученые, ведь любой инородный объект в ротовой полости потенциально может стать местом скопления бактерий.