Студенты СПбГУ придумали, как сделать зубные коронки в три раза дешевле

Участники конкурса «Start-up СПбГУ — 2018», команда CeramicPrints, работают над созданием материала нового поколения — фотополимерной смолы, или «жидкой» керамики. Он позволит печатать на 3D-принтере зубные коронки, причем их стоимость для потребителя, обещают разработчики, будет в несколько раз ниже, чем сегодня предлагают стоматологии.

«В стоматологической клинике красивая улыбка из виниров обходится в среднем в 300 000 рублей, — рассказывает участница команды, студентка направления "Менеджмент" Екатерина Баранова. — Даже установка одной керамической коронки стоит около 20 000 рублей — это две третьих среднемесячной зарплаты россиянина. Мы придумали, как снизить цену в три раза, сохранив при этом качество: мы готовим фотоотверждеваемую смесь и с помощью специальных лазерных установок превращаем ее в готовый стоматологический продукт».

Печать зубов, по замыслу авторов проекта, будет происходить на стереолитографическом (SLA) 3D-принтере, который уже собран. Во время работы машины фотополимерную смолу облучает лазер, из-за чего вещество для будущего протеза застывает. После заготовку необходимо поместить в высокотемпературную печь, где полимер превратится в очень прочный керамический материал. Зуб формируется слой за слоем, а размеры изделия закладывают в трехмерную цифровую модель.

Планируется, что во время приема врач будет проводить сканирование ротовой полости пациента с помощью специального прибора, затем полученные данные обработает компьютерная программа. Следующий этап — печать на 3D-принтере сначала модели, а после и готового протеза, который врач в итоге установит пациенту.

Сегодня наш состав проходит механические тесты и тесты на биосовместимость. Выглядит он как обычная прозрачная жидкость чуть гуще воды. В будущем придать зубу необходимый цвет мы сможем с помощью красителей или специальных покрытий для протезов.

Капитан команды CeramicPrints, магистрант направления «Химия, физика и механика материалов» Павел Тальянов

Такой подход, отмечают разработчики, имеет сразу несколько преимуществ: стоить работа будет в несколько раз дешевле аналогов — не больше 2000 рублей, тогда как в стоматологической поликлинике керамическая коронка стоит около 5500 рублей. Еще один плюс — скорость печати одного зуба на SLA-принтере составит, по предварительным расчетам, около 40 минут, хотя обычно протезы изготавливают от нескольких часов до нескольких недель.

К тому же технология 3D-печати позволяет экономить материалы, ведь обычно коронку или винир «вытачивают» из бруска, оставляя немало отходов. Во время стереолитографической печати не образуется ничего лишнего: объект создают послойно, используя минимально необходимое количество фотополимерной смолы.

«Мы печатаем протезы с большой точностью, к тому же керамические материалы обычно не вызывают аллергии», — рассказал Павел. 

Над проектом CeramicPrints под научным руководством доктора химических наук, доцента СПбГУ Алины Маньшиной сегодня также работают студенты по направлению «Химия, физика и механика материалов» Анастасия Елистратова и Дмитрий Патрушев, магистрант направления «Прикладная математика и информатика» Илья Лебедев.

«В современной медицине все больше внимания уделяется развитию восстановительных и заместительных технологий, которые на принципиально новом уровне позволяют решать проблему протезирования. Использование аддитивных технологий и современных материалов может обеспечить эффективный подход к воссозданию утраченных органов человека — в частности, к изготовлению постоянных имплантатов индивидуальной формы», — отметила доктор химических наук, доцент СПбГУ Алина Маньшина.