Российские биомеханики повысили долговечность зубных протезов — Naked Science
ПНИПУ

Российские биомеханики повысили долговечность зубных протезов

5.1

Ученые из Пермского Политеха нашли эффективный способ продлить срок службы зубных протезов. Каркас из композиционного материала на основе стекловолокна увеличил прочность конструкции на 78 процентов по сравнению с аналогами. Она оказалась в два раза более стойкой к образованию трещин. По словам ученых, долговечные протезы смогут повысить качество жизни около пяти миллионов россиян.

Анализ функциональности протезов в артикуляторе / ©Пресс-служба ПНИПУ

Исследование проводилось при поддержке гранта РФФИ и Правительства Пермского края. Результаты работы биомеханики Пермского Политеха и их коллеги из ПГМУ имени Е. А. Вагнера опубликовали в «Российском журнале биомеханики». «По прогнозам, к 2025 году более половины населения западных стран составят люди старше 50 лет. Полное отсутствие зубов из-за осложнений кариеса и пародонтоза – по-прежнему актуальная проблема, а частичные и полные съемные протезы остаются востребованными.

Например, сейчас в России ими пользуются около пяти миллионов человек. Компании ежегодно производят порядка одного миллиона протезов для пациентов с полным отсутствием зубов. Чтобы обеспечить прочность протезов и сделать их более функциональными, мы усовершенствовали конструкцию», – рассказывает доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Пермского Политеха, кандидат физико-математических наук Владислав Никитин.

По словам ученых, сейчас для основы протеза чаще всего используют акриловую пластмассу на основе полиметилметакрилата. Она эстетична, технологична и точно воспроизводит поверхность человеческой ткани, с которой контактирует протез. Но пластмасса не обеспечивает необходимой прочности, жесткости и твердости. Чтобы избежать поломок, протез армируют сплавами металлов. В этом случае возникают другие проблемы: металл и пластмасса непрочно «сцепляются» друг с другом, и на протезе могут образоваться микротрещины и сколы. Кроме того, протез недостаточно фиксируется на верхней челюсти из-за увеличения веса.

Вид границы протезов, контактирующих с окружающими тканями / ©Пресс-служба ПНИПУ

Исследователи усовершенствовали конструкцию протеза для пациентов с полным отсутствием зубов. Они укрепили пластмассовую основу с помощью каркаса. Его изготовили из стекловолокна Trinia – высокопрочного легкого материала. Он схож по структуре и обеспечивает химический «контакт» с пластмассой. Стекловолокно уже показало эффективность по физико-механическим и технологическим свойствам в ортопедических конструкциях.

Заготовка для фрезерования основ (базисов) протезов из Trinia / ©Пресс-служба ПНИПУ

Биомеханики сравнили свойства трех образцов из пластмассы: без добавок, с укреплением металлической сеткой Renfert и с каркасом из материала Trinia. Испытания они провели на базе Научного центра порошкового материаловедения Пермского Политеха. Для эксперимента ученые использовали универсальную испытательную машину Instron 5885. Образцы толщиной 1,5–2 миллиметра биомеханики создали по технологии компрессионного прессования. Каркас из материала Trinia изготовили с помощью компьютерного фрезерования.

Положение протезов, имитирующих положение челюстей, которое соответствует сомкнутым зубам / ©Пресс-служба ПНИПУ
Трехмерная модель протезного ложа для протеза в программе Exocad / ©Пресс-служба ПНИПУ

Образцы со стекловолокном Trinia оказались на 77,7 процентов прочнее, чем пластмасса без добавок, и на 55,7 процентов – чем образцы с металлической сеткой. Кроме того, их стойкость к возникновению трещин в два раза выше, чем у аналогов. По словам ученых, новая конструкция позволит увеличить срок службы протезов и повысить качество жизни пациентов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

24 июля
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: