材料科學家Andreas Hermann、牙齒矯正醫(yī)師Yijin Ren和同事們制作了一個3 d打印襯底，該襯底能夠殺死與之接觸的細菌。該技術首次將應用于牙科領域，并利用其他植入物進行效仿。該研究結(jié)果發(fā)表在《先進功能材料》上。

    Herrmann 解釋說：“Kolff是口腔矯正部門的主管，有次他問我是否能制作出一種抗菌牙膠?！毙『⒆咏?jīng)常有小金屬塊粘在他們的牙齒上，這是理想的引起蛀牙的細菌滋生的環(huán)境。所以，當我看到她的辦公室中應用著各種各樣的3 d打印物質(zhì)時，我就想為什么不把抗菌素經(jīng)過3 d打印出來?該研究結(jié)果經(jīng)過兩年半的研究工作發(fā)表。”

    在牙科里，常見的標準做法是在紫外光下聚合制備材料。Herrmann把經(jīng)常使用的單體增加了所謂的季銨離子。這些帶正電的分子與帶負電荷的細菌膜相互作用，使得細菌膜破裂，從而殺死微生物。

    科學家們使用兩種方法來打印抗菌材料。首先，他們混合了兩種不同的單體，并添加了季銨化合物，在紫外光下聚合形成化合物并使用。但是這種情況下，一些抗菌素仍可能浸出聚合物網(wǎng)絡。

    在第二個方法中，他們首先將抗菌組聚合形成長鏈。將由此產(chǎn)生的抗菌聚合物添加到3 d打印流體中，并與其他聚合物混合。這種情況下，只有很少的抗菌材料擴散出去。

    這兩種方法的成功技巧是制備合適的混合物，使3 d打印過程減少抗菌素的泄漏。人們并不想讓這些抗菌素進入口腔和腸道，因為它們可能還會殺死腸道微生物，Herrmann解釋道。

    最后，這項研究取得了成功。Herrmann說:“我們已經(jīng)測試了3D打印物質(zhì)與唾液的相互作用。所有組分已經(jīng)可以用于人類疾病的治療，但在利用3D 抗菌素之前，我們還需要進行更多的測試。3 d抗菌素的第一個應用領域是牙齒的矯正治療。從長遠來看，3 d印刷具有抗菌性的牙冠也可能是改技術未來的應用領域之一。

    抗菌素的使用可以解決牙科的一個主要問題。嘴中的任何人工制品都會受到細菌的影響，Herrmann解釋道。僅在美國，這將導致每年數(shù)十億美元的牙科費用。不僅如此，3 d印刷抗菌醫(yī)療設備的過程還有更廣泛的應用。所有醫(yī)學植入物都需要形成生物膜，所以含有抗菌性的治療植入物將是更有價值的。”

    資訊來源:格羅寧根大學。