Влияние технологий изготовления и процедур полировки на шероховатость поверхности смол основания зубных протезов
17 января 2025 г.
В данной статье представлен протокол оценки влияния различных методов производства (термополимеризованный ПММА, фрезерованный ПММА CAD-CAM и 3D-печатная смола) и техник полировки (абразивная бумага из карбида кремния зернистостью 600, 800 и 1000) на шероховатость поверхности (Ra) основных материалов смолы, используемых для изготовления полных зубных протезов.
В этом исследовании мы стремимся оценить влияние методов производства и полировки на шероховатость поверхности смоляных материалов, используемых в производстве стоматологических процессов. Нами определено, что механическая полировка до тысячи сеток значительно снижает шероховатость поверхности в трехмерной печатной продукции, но не выдает клинически приемлемой шероховатости. В дальнейшем будут запланированы исследования, направленные на расширение спектра применяемых методик полировки и снижение шероховатости поверхности ортопедической основы, изготовленной с использованием трехмерных печатных материалов.
[Инструктор] Для начала изготовьте диски из полиметилметакрилатной смолы подходящим методом. Для калибровки нажмите и удерживайте кнопку включения, чтобы включить прибор профилометра. Как только появится главный экран, нажмите кнопку «Пуск». Откройте панель калибровки, не касаясь серой области, и расположите ее под наконечником сканера так, чтобы текст был обращен к пользователю. Нажмите кнопку ввода меню на панели управления, чтобы начать калибровку. Выберите вариант измерения калибра и нажмите кнопку пуска. Отрегулируйте параметры считывания шероховатости поверхности так, чтобы они охватывали 0,5 миллиметра с пороговым значением 0,8 миллиметра при скорости 0,25 миллиметра в секунду и разрешении 0,01 микрометра. Для измерения шероховатости поверхности поместите образец на панель так, чтобы его поверхность касалась наконечника сканера. После того как наконечник сканера завершит сканирование поверхности, сохраните числовые данные, отображаемые на экране, в файл Excel. До процедуры полировки значения шероховатости поверхности существенно различались между группами. После процедуры полировки значения шероховатости поверхности снизились во всех группах. Ящичковая диаграмма продемонстрировала различия в шероховатости поверхности образцов до и после полировки термополимеризованных, напечатанных на 3D-принтере и фрезерованных дисков. Группа, напечатанная на 3D-принтере, демонстрирует наиболее значительную вариацию и медианное расхождение в шероховатости поверхности, в то время как фрезерованная группа демонстрирует наименьшую разницу с наличием некоторых выбросов. После полировки не наблюдалось статистически значимой разницы между группами термически полимеризованной и фрезерованной CAD-CAM.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен протокол оценки влияния различных методов изготовления и техник полировки на шероховатость поверхности материалов на основе смолы, используемых для изготовления полных съемных протезов. В исследовании особое внимание уделяется воздействию механической полировки на материалы, созданные методом трехмерной печати.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Стоматологические материалы
- Протезирование
- Анализ поверхности
Теоретическая часть
- Смолистые материалы широко используются в зубном протезировании.
- Шероховатость поверхности влияет на эксплуатационные характеристики и долговечность стоматологических материалов.
- Различные методы изготовления и полировки могут влиять на свойства поверхности.
- Понимание этих эффектов имеет решающее значение для совершенствования методов применения в стоматологии.
Цель исследования
- Оценить влияние методов изготовления на шероховатость поверхности.
- Оценить воздействие различных методов полировки.
- Определить клиническую приемлемость шероховатости поверхности стоматологических материалов.
Используемые методы
- Изготовление дисков из полиметилметакрилатной смолы с использованием различных методов.
- Калибровка и использование профилометра для измерения шероховатости поверхности.
- Применение механической полировки с использованием абразивов различного размера зерна.
- Статистический анализ значений шероховатости поверхности до и после полировки.
Основные результаты
- Механическая полировка значительно снизила шероховатость поверхности во всех группах.
- Материалы, напечатанные на 3D-принтере, продемонстрировали наибольшую вариативность шероховатости поверхности.
- После полировки клинически приемлемой шероховатости достигнуто не было.
- После полировки не было обнаружено значимых различий между группами термополимеризованных материалов и материалов, изготовленных методом CAD-CAM фрезерования.
Выводы
- Методы полировки эффективно снижают шероховатость поверхности стоматологических материалов.
- Необходимы дальнейшие исследования для изучения дополнительных методов полировки.
- Улучшение показателей шероховатости поверхности имеет важное значение для повышения качества зубных протезов.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Шероховатость поверхности смол для базисов протезов напрямую влияет на эксплуатационные характеристики материала, воздействуя на последующую биосовместимость и долговечность изделий в стоматологических приложениях. Количественная оценка переменных изготовления и полировки позволяет осуществлять прогностический контроль свойств материалов, что способствует выбору материалов с учетом рисков и оптимизации технологических процессов. Эти данные служат основой для раннего скрининга и стандартизации материалов в портфелях стоматологических изделий.
Стратегические приложения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Количественное измерение шероховатости поверхности позволяет проверить гипотезы о влиянии процессов изготовления и финишной обработки.
- Сравнительный анализ типов смол способствует снижению рисков при выборе материала и функциональной валидации.
- Статистическое различие между методами производства позволяет с большей уверенностью прогнозировать результаты при выборе материалов.
Скрининг и разработка анализа
- Считывание данных с помощью профилометра обеспечивает стандартизированные и воспроизводимые показатели качества поверхности для рабочих процессов скрининга.
- Валидированные протоколы измерений облегчают перекрестное сравнение новых составов смол или методов обработки.
- Количественные результаты позволяют надежно оценивать модификации процессов и масштабируемость.
Трансляционные и доклинические исследования
- Данные о шероховатости поверхности соответствуют требованиям по трансляции для обеспечения биосовместимости устройства и его клинической приемлемости.
- Переход от этапа поиска материала к доклинической валидации поддерживается надежными количественными показателями поверхности.
- Решения о дальнейшем продвижении проекта с учетом рисков принимаются на основе статистически значимых сравнений материалов.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный протокол интегрируется в процесс комплексной оценки материалов — от этапа первичного поиска до доклинических испытаний устройств, обеспечивая итеративную оптимизацию и отбор наиболее перспективных вариантов из портфеля разработок.
- Поисковая биология: позволяет проводить тестирование гипотез о влиянии процессов изготовления и отделки на свойства материалов.
- Скрининг: обеспечивает получение воспроизводимых количественных данных о шероховатости поверхности для скрининга материалов и технологических процессов.
- Аналитика: предоставляет статистические данные (например, критерий Краскела — Уоллиса, U-критерий Манна — Уитни, критерий Вилкоксона, t-критерий) для достоверного сравнения групп.
- Трансляционные исследования: способствуют приведению показателей качества поверхности в соответствие с клиническими пороговыми значениями для применения в медицинских изделиях.
- Корпоративное повторное использование: устанавливает стандартизированный рабочий процесс измерения и анализа для непрерывного внедрения инноваций в области материалов.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает точность прогнозирования характеристик материалов и снижает неопределенность механизмов их функционирования.
- Операционная ценность: Стандартизирует оценку качества поверхности и повышает воспроизводимость результатов между различными исследовательскими группами.
- Стратегическая ценность: Обеспечивает основу для принятия решений о целесообразности выбора материалов и технологических процессов, повышая эффективность использования капитала.
- Влияние на портфель: Позволяет проводить приоритезацию материалов для внедрения в линейку стоматологических изделий с учетом оценки рисков.
Особенности реализации
- Для надежной интерпретации данных требуются экспертные знания в области профилометрии и статистического анализа.
- Приборы-профилометры и протоколы их калибровки необходимы для обеспечения воспроизводимости измерений.
- Стандартизация процедур полировки и измерения между исследовательскими группами обеспечивает сопоставимость данных.
- Может потребоваться адаптация метода для различных химических составов смол или геометрии устройств.
- Для обеспечения трансляционного соответствия должны быть определены пороги шероховатости поверхности, приемлемые для клинического применения.
