《SCIENCE ADVANCES》：Oxygen-mediated projection microstereolithography for sub–100-μm zirconia dental veneers
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高分辨率槽式光聚合陶瓷制造受限于光散射导致的固化特征展宽，以及穿透浅导致的层间结合受限。这一权衡在微尺度结构（如无预备牙科贴面）中尤为不利。研究人员提出一种氧介导的投影微立体光刻（PμSL）策略：在透氧脱模膜（AF膜）与高固含量氧化锆浆料界面构建抑制场。氧并非
高分辨率槽式光聚合陶瓷制造受限于光散射导致的固化特征展宽，以及穿透浅导致的层间结合受限。这一权衡在微尺度结构（如无预备牙科贴面）中尤为不利。研究人员提出一种氧介导的投影微立体光刻（PμSL）策略：在透氧脱模膜（AF膜）与高固含量氧化锆浆料界面构建抑制场。氧并非均匀削弱固化，而是优先滤除图案边缘的低剂量散射光，同时保留投影核心区固化能力。这种各向异性抑制重构了“精度—深度”权衡，使薄壁氧化锆多层打印可行。该方法可重复制备约80 μm氧化锆贴面，具备高真值度（trueness）、改善的边缘适应性（marginal adaptation），其操作相关强度可与明显更厚的铣削贴面相当，为微创修复及强散射陶瓷悬浮液的高分辨增材制造提供通用思路。
研究背景与问题提出：陶瓷因高刚度、化学稳定与耐磨性，广泛用于牙科修复与微结构制造；但致密后极难加工。基于数字光处理的槽式光聚合可从高固载浆料直接成型复杂生坯，然而氧化锆等高折射率颗粒会产生强烈米氏散射，使光子在横向重新分布，形成超出设计边界的低强度散射尾迹，造成侧向过固化；若仅靠降低曝光剂量补偿，又会削弱固化深度与层间结合，形成“横向精度—纵向结合”耦合矛盾。传统贴面多依赖热压或CNC铣削，为避免崩边常需数百微米厚度，难以实现无预备微创修复。因此，研究人员开展氧介导PμSL研究，旨在把氧抑制从均质树脂中的“防粘死区”转化为强散射陶瓷中的空间选择性化学滤波机制。
关键技术方法：研究采用PμSL系统（405 nm DMD投影，像素约10 μm），对比氧不通透PFA膜与透氧非晶氟聚物（AF）释放膜；以高固载（约80 wt%）3YSZ浆料为对象，通过单线固化实验、白光干涉/激光共聚焦轮廓术、光学阈值轮廓模型、薄壁阵列多层打印、三点弯曲生坯强度测试、脱脂烧结、FE-SEM与XRD表征、硅橡胶复制法测边缘间隙（MG）及贴面级压缩测试开展工作；临床概念验证基于口扫获取的牙列模型设计约80 μm贴面，并在一名受试者中完成无预备粘接随访（注册号ChiCTR2600116240）。
研究结果：
氧介导散射陶瓷PμSL中的各向异性抑制：单线实验显示，相同80 μm设计与50 mW/cm2强度下，AF膜相较PFA膜在500 mJ/cm2剂量时过剩宽度降低88.3%，而固化深度仅降1.4%；光学阈值模型表明氧在弱光照区抬升凝胶阈值更强，形成中心薄、边缘厚的非均匀抑制区，优先截断散射尾迹而非整体削弱固化。
多层薄壁氧化锆打印的工艺窗口优化：研究发现微尺度存在尺寸效应与强度-时间非互易性；过高强度加剧散射过固化，过低强度则固化深度不足。最终确定50 mW/cm2、10 s曝光、20 μm层厚为平衡精度、生坯强度与效率的工况，薄壁结构可完整成型且层间结合可靠。
PμSL制备3YSZ的致密化与耐久性：烧结后各向收缩约23%–24%，ISO试样弯曲强度915.1±118.9 MPa；FE-SEM显示无层间裂纹，平均晶粒约0.5–0.6 μm；水热老化后单斜相仅增至约4.9%，强度无显著下降；热循环后剪切粘接强度由24.13降至19.87 MPa但仍具临床可用值。
超薄PμSL氧化锆贴面的功能表现：约80 μm贴面真值度RMS 20.4 μm，优于铣削件；边缘间隙20.71 μm，远小于常规铣削50.58 μm；压缩断裂载荷31.2 N，与500 μm铣削玻璃陶瓷贴面（34.9 N）无统计学差异，证明极薄几何下仍具操作可靠性与美观透光性。
无预备贴面临床应用：针对中切牙间隙、脱矿白垩斑与磨损病例，数字化流程设计并无预备粘接贴面，即刻关闭间隙、改善形态与颜色，验证该制造范式向临床转化的可行性。
讨论与结论翻译：讨论指出，AF界面不仅滤波散射，还借柔性膜回弹降低剥离应力、辅助浆料回填，协同提升薄壳打印稳定性；局限在于未独立调控氧通量与死区厚度，后续需分级透氧膜与反应-扩散模型。结论部分译为：氧介导PμSL通过光学散射与化学阈值的各向异性耦合，重构了陶瓷光聚合中横向分辨率与固化深度的传统权衡；该策略可重复制造约80 μm功能化氧化锆贴面，并为强散射陶瓷微制造提供通用框架。
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