客观日本

东北大学开发出防止金属过敏的牙科矫正钢丝,用氮化钛涂层抑制金属溶出

2022年12月15日 生物医药

东北大学医院矫正牙科助教伊藤新、东北大学研究生院齿学研究科颚口腔矫正学专业副教授北浦英树、教授沟口到组成的研究团队发现,用离子镀法将生物亲和性非常优异的陶瓷氮化钛(TiN)涂敷在矫正钢丝上后,可抑制矫正钢丝的金属溶出。此外,刷牙被认为是致使涂层剥落的主要原因,而研究团队此次以实验证实,即使刷牙两万次,氮化钛涂层也不会剥落。

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氮化钛涂层抑制金属离子从钢丝中溶出(供图:东北大学)

金属过敏者通常会对镍(Ni)产生不良反应,因此不能使用含镍的牙齿矫正钢丝,从而给正畸治疗带来阻碍。为抑制镍离子从钢丝表面溶出,研究团队开始着手钢丝表面涂层的研究。

涂层的方法、材料有多种方式,研究团队此次通过使用离子镀法,在不锈钢矫正钢丝上镀敷上TiN涂层后,发现将钢丝浸入强酸中能抑制Ni离子和Cr离子的溶出量。此外,由于以钛为原材料,该涂层的生物相容性也非常好。

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氮化钛涂层即使经过刷洗也未见剥离(供图:东北大学)

此外,研究团队还进一步探讨了被视为涂层剥落原因的日常刷牙的影响,以及调整钢丝弯曲时所产生的影响。结果,在用牙刷刷钢丝两万次后,用电子显微镜和能量散射型光谱法分析涂层的剥落情况时未发现剥落。但是,伴随着钢丝弯曲角度的增大,金属溶出现象开始出现,因此还需要进一步改良。

北浦副教授表示:“今后我们计划使用对金属过敏的小鼠,使其接触涂层钢丝,研究此举能否抑制过敏症状。希望此次开发的涂层钢丝将来能够临床应用于金属过敏患者。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Applied Sciences
论文:Analysis of coating loss from coated stainless steel orthodontic wire
DOI:10.3390/app12199497