通过激光表面纹理处理，可改善氧化锆植入体性能，佳美机械梅工18540392279

近期，韩国首尔国立大学的一项重要研究使用表面过渡机（STM）探索了激光表面纹理化（LST）对预烧结氧化锆的影响。研究团队将LST技术与传统喷砂方法进行对比，重点分析了其对氧化锆表面特性以及与树脂水泥的剪切粘结强度（SBS）的影响。

研究结果表明，基于STM的LST技术在改善氧化锆表面特性和增强粘结力方面，表现出更为优越的效果。与传统喷砂技术相比，LST不仅简化了粘接过程，还可能为临床带来更为可靠的修复效果。此项成果已于近日在《Prosthesis》期刊上发表，为牙科修复材料的表面处理技术提供了新的思路。

激光表面纹理化过程

研究背景

氧化锆因其优异的机械性能，已成为现代牙科修复的重要材料，尤其适用于后牙修复和种植体支持的牙冠。然而，氧化锆的非二氧化硅基晶体结构在实现可靠粘接方面存在挑战，特别是在短冠、覆盖修复等固位有限的情况下，这需要优化粘接方案以确保临床成功。

目前，增强氧化锆粘结强度的方法主要有机械处理和化学处理两种。机械处理（如氧化铝喷砂）通过增加表面粗糙度来提高粘结力，而化学处理则采用含有10-MDP的底漆和树脂水泥，已被证明有效。尽管喷砂有效，但也可能带来微裂纹，损害氧化锆的机械完整性。因此，激光表面纹理化（LST）作为一种替代技术，成为研究的重点。

研究进展

研究人员使用表面过渡机（STM）和光纤激光器对氧化锆块进行激光表面纹理化（LST）处理，处理时间为1小时，处理后再进行烧结。通过白光干涉仪（WLI）和扫描电子显微镜（SEM）分析了未处理和STM处理氧化锆样品的表面纹理与粗糙度。为了更好地对比，另增一个样品进行了氧化铝喷砂处理。

此外为了评估粘结力，制备了方形和圆柱形氧化锆试样，并根据表面处理和粘结条件进行分组：STM+树脂水泥无底漆、STM+树脂水泥有底漆、喷砂+树脂水泥无底漆和喷砂+树脂水泥有底漆。

扫描电镜结果显示，激光加热导致氧化锆局部熔化并再固化，形成具有改善微观形貌的纹理表面，表面深度约50μm，纹理均匀，且晶体结构未发生变化。WLI图像显示粗糙度增大，表面不规则性和拓扑复杂性增加。

未处理和经过STM处理的氧化锆表面

接触角测量进一步验证了这些结果，STM处理氧化锆接触角显著低于其他两者，表明其表面湿润性改善。而在剪切粘结强度测量中，STM处理氧化锆也表现出最高的粘结强度。

结论

总之，结果表明STM-LST能够改善氧化锆的表面特性，并克服了喷砂技术的局限，显示出良好的临床应用前景。然而，本研究也存在一定局限性，例如剪切粘结强度测量主要集中在氧化锆-氧化锆界面，未能涵盖更具临床意义的牙齿-氧化锆界面。未来研究应重点关注长期粘结强度的稳定性、激光参数的优化，并通过提取的人工牙进行评估，以更好地验证该技术的实际效果和耐久性。