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综述:直接打印透明矫治器的生物相容性:体外研究的系统评价
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:International Orthodontics 1.8
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这篇综述系统评价了3D打印(SLA/DLP)透明矫治器(clear aligners)的生物相容性,重点关注残留单体(如UDMA、HEMA)的析出及其细胞毒性(MTT/CCK-8检测)。研究表明,相比热成型矫治器(thermoformed aligners),直接打印矫治器存在轻微细胞毒性(3T3/HGFs细胞系),但后固化(post-curing)工艺可显著改善生物安全性。值得注意的是,所有研究均检测到氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)析出,但未发现双酚A(BPA)释放或雌激素效应(E-screen)。
直接打印透明矫治器的生物相容性探索
摘要
随着数字化正畸的发展,直接3D打印透明矫治器(direct printed clear aligners)因其精度高、生产周期短等优势逐渐兴起。然而,这类光固化树脂(如TC-85 DAC?、Dental LT?)的生物安全性仍存争议。本文通过系统分析9项体外研究,揭示其单体析出规律与潜在生物风险。
材料特性与制造工艺
直接打印矫治器主要采用光聚合技术(vat polymerization),如立体光刻(SLA)或数字光处理(DLP)。其树脂成分包含光引发剂、添加剂及丙烯酸酯单体(如UDMA、HEMA)。打印后需经异丙醇(IPA)清洗和紫外后固化(post-curing)以提升转化度(DC)。值得注意的是,Willi等通过ATR-FTIR检测发现TC-85 DAC?的DC为83%,但残留单体仍可能通过口腔环境析出。
单体析出与毒性物质
两项研究采用高效液相色谱(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)检测到UDMA的持续释放(50.9±15.6 μg/L),而EGDMA和HEMA的析出量较低。有趣的是,尽管部分树脂含BPA衍生物前体,但所有样本均未检出BPA(LOD 0.25 μg/L)。Tangpothitham等发现,132°C高温高压处理可使Dental LT?的UDMA析出量降低74%,提示后处理工艺的关键性。
细胞毒性争议
7项研究通过MTT法评估细胞活性,结果呈现分化:
雌激素效应与工艺优化
唯一一项E-screen试验显示,3D打印矫治器浸提液未诱导MCF-7细胞增殖(P=0.65)。在工艺改进方面,Kim等证实离心清洗(55°C,2分钟)可替代IPA清洗,且不影响细胞活性(89-97%)。Iodice则指出后固化时间与细胞毒性呈负相关(50分钟组细胞生长降低39.3%)。
临床启示与展望
当前证据表明,直接打印矫治器的生物风险可控,但需严格遵循制造商的后处理建议。未来研究应关注:
结语
尽管3D打印矫治器在效率上具有革命性优势,但其生物相容性仍需通过标准化测试和工艺优化进一步提升。正如研究者所言:"后固化不仅是制造步骤,更是安全性的守护者。"
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