„Drukowane” tytanowe podbudowy pod korony dentystyczne

3d Szczeka_m

Tytanowa szczęka wykonana w technologii druku 3D wszczepiona 83-letniej kobiecie. Zdjęcie: Slate.com

Prace nad nową technologią wytwarzania podbudów pod korony dentystyczne rozpoczął sześcioosobowy zespół złożony z naukowców z Wydziału Mechanicznego oraz praktyków protetyków. Zamiast powszechnie stosowanego stopu kobalt-chrom zespół użyje nowoczesnego biostopu tytanu. Efektem przedsięwzięcia – realizowanego w ramach pierwszej edycji grantu Tango – mają być tańsze i dobrze dopasowane do pacjenta produkty.

Kierownikiem projektu, którego pełna nazwa brzmi „Technologia projektowania i wytwarzania metalowych podbudów pod korony dentystyczne przez selektywne przetapianie laserem proszku stopu Ti13Zr13Nb” jest prof. Andrzej Zieliński z Wydziału Mechanicznego, dyrektor Centrum Zaawansowanych Materiałów. Inicjatorem podjęcia tematyki projektu jest dr inż. Tomasz Seramak.

Obecnie podbudowy pod korony dentystyczne wykonywane są najczęściej metodą frezowania lub odlewania, co zajmuje sporo czasu. Obróbka frezowaniem wymaga bowiem zdejmowania materiału z półfabrykatu, warstwa po warstwie, aż w końcu otrzymamy zamierzony kształt. Powoduje to duże straty materiału, a także zużycie narzędzi, często bardzo drogich – tłumaczy dr Tomasz Seramak. – Problemem są też pojawiające się niedokładności wymiarowe podbudowy, wynikające z tego sposobu obróbki. W konsekwencji pacjent może być zmuszony do kilku wizyt w pracowni protetycznej, by dobrze dopasować wymiary podbudowy do łącznika implantu lub naturalnego zęba.

 

Innowacyjna technologia

Nasi naukowcy proponują wytwarzanie podbudów przy pomocy druku 3D – technologii, która jest obecnie jest jedną z najnowocześniejszych oraz najintensywniej rozwijanych na świecie.

Drukowanie 3D nazywane jest również addytywną lub przyrostową metodą wytwarzania, gdyż w odróżnieniu od klasycznych ubytkowych metod obróbki, jej istotą jest dodawanie materiału. Oznacza to, że zaprojektowany lub odtworzony model czy przedmiot użytkowy budowany jest dosłownie warstwa po warstwie. Jesteśmy w stanie wykonać podbudowę dentystyczną z taką dokładnością, że pasuje od razu – wyjaśnia dr Seramak.

Prof. Andrzej Zieliński dopowiada, że ideą projektu jest m.in. skrócenie czasu wykonania podbudowy. – Za pomocą odpowiednich metod oraz z wykorzystaniem skanerów stomatologicznych lub tomografów określimy, jaką podbudowę trzeba wykonać. Następnie w trakcie jednego wydruku powstanie gotowy produkt, który w końcowym etapie wytwarzania, zostanie pokryty warstwą ceramiki. Pacjentom wystarczy tylko jedna wizyta u stomatologa. I gotowe – podsumowuje prof. Zieliński.

Nasz projekt polega nie tylko na wdrożeniu technologii selektywnego przetapiania laserem proszków metali (druk 3D – SLM/SLS), ale także na zastosowaniu, zamiast stopu kobalt-chrom, nowoczesnego biostopu tytanu, którego w Polsce jeszcze nikt nie używa. Materiał ma certyfikaty europejskie – kontynuuje prof. Andrzej Zieliński.

Warunkiem udziału w programie Tango był tzw. projekt bazowy. Wcześniej, zespół pod kierunkiem prof. Andrzeja Zielińskiego, w ramach międzynarodowego programu MATERA, zrealizował projekt badawczy dotyczący tego samego stopu tytanu.

Zdaniem naukowców produkty wytworzone przy pomocy technologii, nad którą pracują mogą być nawet o połowę tańsze niż dotychczas oferowane. – Na dzień dzisiejszy nasza metoda nie ma w Polsce konkurencji – podkreślają.

 

Partner projektu

Program Tango z założenia podzielony jest na dwa etapy. Pierwsza faza, trwająca w tym wypadku 6 miesięcy, poświęcona będzie na wykonanie obszernego studium ekonomicznego. Kolejny, 20-miesięczny etap zostanie przeprowadzony we współpracy z partnerem zewnętrznym – poświęcony będzie opracowaniu technologii wytwarzania. Po zakończeniu projektu nastąpi wdrożenie jego rezultatów. Oceniana będzie także trwałość projektu (5 lat po wdrożeniu).

W projekt zaangażowała się zatrudniająca 50 osób nowoczesna firma, posiadająca bardzo specjalistyczne wyposażenie – „Usługi Protetyczne Jerzy Andryskowski” (placówka znajduje się w Gdańsku Oliwie).

Wiemy, że możemy liczyć na naszego partnera oraz że wyniki badań zostaną skonsumowane w postaci wdrożenia przemysłowego. Co ważne, partner wnosi do projektu cenny wkład – swoje know-how, a także niezbędne fundusze – podkreśla dr Seramak.

Naukowcy zaznaczają, że w Polsce jest ogromne zainteresowanie implantami i koronami stomatologicznymi. Ze statystyk wynika, że tylko co dziesiąty Polak, potrzebujący tego typu produktów, w istocie decyduje się na nie. To ważny projekt, gdyż choroby czy braki w uzębieniu poważnie rzutują na stan innych organów wewnętrznych. Pomysł wpisuje się w ogólnopolską akcję Zdrowe Społeczeństwo. Jest także odpowiedzią na właśnie zaakceptowaną, tworzoną z udziałem autorów, Inteligentną Specjalizację regionu pomorskiego „Long Healthy Life”.

 

Źródło: Politechnika Gdańska

Authors
Tagi

Related posts

Góra
English