3D打印与传统义齿基托材料的耐久性与性能特征对比研究：迈向精准化与高性能口腔修复

为解决传统义齿基托材料（PMMA）机械性能不足与工艺复杂性问题，研究人员对比了3D打印（PowerResins?）与常规压制技术制备的基托材料。结果显示，3D打印组在抗弯强度（138.45±7.48 MPa）、显微硬度（45.14±7.65 HV）及吸水率（5.57±1.09 μg/mm3）上均显著优于传统组（p<0.001），为个性化修复体提供了高精度与耐久性解决方案。

　　

研究背景与意义
口腔修复领域长期依赖传统聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate, PMMA）材料，但其制备过程繁琐且存在聚合收缩、机械强度局限等问题。随着数字化技术发展，3D打印为定制化义齿基托提供了新思路，但此前研究对打印材料的性能评价存在矛盾结论。土耳其博卢阿班特·伊兹特·巴伊萨尔大学的研究团队Zeynep Ozturk与Busra Tosun在《Scientific Reports》发表论文，首次系统比较了3D打印与传统PMMA基托的机械耐久性与理化特性，为临床选择提供了实证依据。

关键技术方法
研究采用G*Power软件计算样本量（每组30例），通过ISO标准制备试样：传统组以热压聚合技术（100°C/20 min）成型，3D打印组使用DentaFab Sega打印机（100 μm层厚、90°打印角）结合UV光固化（365-405 nm/30 min）。通过三点弯曲试验、压缩强度测试、维氏硬度仪及水吸收/溶解度测定（ISO 20795-1:2013）评估性能，数据经SPSS v23进行MANOVA与相关性分析。

研究结果

1. 机械性能测试
   3D打印组抗弯强度（138.45±7.48 MPa vs. 111.02±15.2 MPa）、压缩强度（106.37±18.83 MPa vs. 70.22±6.81 MPa）及显微硬度（45.14±7.65 HV vs. 25.49±5.07 HV）均显著高于传统组（p<0.001），MANOVA显示材料类型对机械参数影响显著（η²=0.576-0.703）。

2. 水吸收与溶解度
   3D打印组吸水率（5.57±1.09 μg/mm³）显著低于传统组（10.53±1.47 μg/mm³，p<0.001），溶解度差异亦显著（p=0.003）。相关性分析显示显微硬度与溶解度呈负相关（r=-0.483），而传统组吸水率与溶解度正相关（r=0.398）。

结论与讨论
本研究推翻零假设，证实3D打印技术可通过优化层厚（100 μm）、垂直打印（90°）与延长后固化时间（30 min）显著提升PMMA基托的机械性能与耐水性。其优势可能源于数字化工艺避免热聚合收缩，且UV固化促进单体充分转化。低吸水率特性有助于维持修复体尺寸稳定性与生物相容性，而高表面硬度可减少菌斑附着。尽管存在未评估临床老化效应等局限，但结果为口腔修复的精准化与个性化提供了技术支撑，未来需结合患者体验数据进一步验证长期性能。