Исследователи Университета Техаса в Далласе представили технологию, которая потенциально позволит стоматологам получать постоянные циркониевые реставрации методом 3D-печати в течение одного дня. Цирконий считается «золотым стандартом» для постоянных зубных протезов благодаря высокой прочности и долговечности.

Проблема «узкого места» в процессах 3D-печати

3D-печатные зубные коронки востребованы из‑за возможности точной индивидуализации и более эффективного использования материалов. Однако большинство решений для изготовления коронок «в тот же день» сейчас основаны на керамических смолах и уступают цирконию по прочности.

Традиционные одноэтапные циркониевые коронки изготавливают методом фрезерования из монолитного блока. Фрезеровка ограничивает сложность форм и может приводить к микротрещинам во время обработки или при последующем спекании.

Ключевой этап: дебиндинг

После 3D-печати деталь из циркониевого состава должна пройти два критических этапа — дебиндинг и спекание. Во время дебиндинга изделие медленно нагревают, чтобы удалить связующую смолу; традиционно этот этап занимает от 20 до 100 часов.

Медленное нагревание требуется потому, что при ускорении полимер разлагается с образованием газов, которые, не успев выйти, приводят к растрескиванию и разрушению заготовки. Именно длительность дебиндинга была главным препятствием для внедрения одно-дневной технологии 3D-печати циркония.

  • Исследователи сократили время дебиндинга до менее чем 30 минут.
  • Комбинация улучшенной теплопередачи, пористой графитовой ткани и вакуумной откачки обеспечивает безопасный вывод газов.
  • Система способна достигать высоких температур, необходимых для последующего спекания.

Путь к коммерческому использованию

Команда под руководством профессора Маджида Минари (Majid Minary) описала метод в журнале Ceramics International. Учёные отмечают, что для выхода на рынок необходимо пройти клиническую валидацию и получить регуляторное одобрение.

Для коммерциализации технологии исследователи сотрудничают с лабораторией Pan‑AM Dental Laboratory, компанией 3DCeram Sinto Inc. и практикующим протезистом. Финансирование разработки включает грант Национального научного фонда США (NSF) по программе Partnerships for Innovation.

Авторы статьи также указывают поддержку со стороны ВВС США и приводят в составе команды несколько соавторов и аспирантов, участвовавших в работе. Публикация: Single-step thermal debinding for ceramics vat photopolymerization in less than 30 minutes. Ceramics International, 2025.

Если метод подтвердит эффективность и безопасность в клинике, стоматологические кабинеты смогут предложить пациентам постоянные циркониевые коронки, мосты и виниры в рамках одного визита, что повысит удобство, сократит сроки лечения и снизит потребление материалов.