タンタル・ニオブ合金製歯科インプラントの3Dプリント方法は、以下のステップを含む。直径10～60μmのタンタル粉末と直径10～60μmのニオブ粉末を、Ta:Nb = 5.8～6.2:3.8～4.2の比率でミキサーに加え、十分に混合してタンタル・ニオブ合金製歯科インプラント材料のプリント基板粉末を形成する。そして、このタンタル・ニオブ合金製歯科インプラント材料を用いて、レーザーによる層状選択溶融プロセスによりタンタル・ニオブ合金製歯科インプラントを作製する。
過去20年間、多くの大学や研究機関が生体材料に関する多面的な研究を行ってきた。材料加工技術の総合的な分析から、歯科インプラントに使用される従来の金属材料は現在主にチタン合金です。現在、市販の歯科インプラントの製造方法は、主に従来の旋盤、フライス盤、平削り盤、研削盤などの工作機械を用いた大量生産です。例えば、チタン合金製の歯科インプラントは、精密旋盤でチタン棒を精密に切削して作られます。従来の歯科インプラント製造方法は、大量生産には効率的ですが、サイズや種類が限られており、個々の患者のニーズを満たすことができません。さらに、従来の方法では切削加工が行われるため、原材料の無駄が多くなります。また、製造工程で金属粉塵や騒音公害が発生し、環境保護の要件に反しています。さらに、工場生産では適合するクラウンとの同時製作が不可能であり、タイムリーな治療を妨げ、病院やクリニックへの複数回の通院を必要とし、貴重な時間を浪費し、交通費や宿泊費を増加させるという、医療経済原則に反する事態を招いています。
したがって、歯科インプラント材料の開発と応用の現状を踏まえ、これらの技術的欠点を克服するために、タンタル・ニオブ合金をベースとした歯科インプラントの新たな製造方法を提供する必要があります。
1. タンタルの優れた生体適合性と生体内での強い耐食性を活用することで、タンタル・ニオブ合金歯科インプラントおよび関連材料は良好な生体適合性と耐食性を示します。
2. ニオブの添加は、タンタルの高温溶融プロセスを促進します。合金。
3. レーザー積層選択溶融成形技術に基づき、国産3Dプリンティング装置を用いた加工は、国内産業の発展を促進し、我が国の自主的な研究開発能力を向上させる上で有益です。
4. 歯科インプラント市場における単一材料の選択肢を増やし、中国市場における外国製品の独占状態を打破し、歯科インプラントの価格を引き下げ、輸入への依存度を低減します。
5. 従来の加工方法と比較して、3Dプリンティング技術とタンタル・ニオブ合金歯科インプラント材料を用いた歯科インプラントの製造は、インプラントのサイズと形状データの取得を一度に行い、タイムリーな3Dプリント、精密な適合、患者の治療時間の短縮、材料の節約、環境汚染の低減といった課題を解決します。
タンタルは遷移元素であり、様々な文献で、タンタルは生体適合性に優れ、体液中で優れた耐食性を持つことが確認されています。 19世紀半ばにはすでに、生物医学分野では、この金属をペースメーカー電極、神経修復フィルム、頭蓋骨成形プレートの材料として使用し始めていました。純タンタルは高密度（16.6 g/cm³）であり、生体組織接着性を備えた医療材料として設計することは、タンタルをさらに活用する重要な方法です。そのため、タンタルは組織の修復と再形成をサポートする上で大きな利点があります。Bermuderzらの研究では、タンタルは強酸性環境下でも優れた耐食性を示し、重量や靭性はチタンやステンレス鋼のインプラント材料と比べて大きな変化がないことが示されています。生体組織に移植されたタンタル生体材料は、その優れた耐久性と耐食性、そして組織応力遮蔽を生じさせないという事実から、組織成長のための効果的な足場テンプレートを提供することができ、生体適合性に優れた永久的な埋め込み型医療材料となります。
