Artificiële tand met natuurlijke microstructuur

Materiaalonderzoekers van het Zwitserse federale technologische instituut (ETH) in Zurich hebben een nieuwe procedure ontwikkeld om de structuur van biologische composietmaterialen zoals tanden en schelpen na te bootsen. Met deze techniek produceerden zij een artificiële tand waarvan de oppervlakte hard en complex gestructureerd is als in een echte tand, terwijl de lagen daaronder zachter zijn, vergelijkbaar met natuurlijk dentine.

“Onze techniek is verwant aan 3-D printing, maar dan tien maal sneller en vele malen goedkoper,” zegt dr. Florian Bouville, postdoc-onderzoeker van de ETH-onderzoeksgroep. De nieuwe methode, die Magnetically Assisted Slip Casting (MASC) wordt genoemd, maakt de creatie van complexe compositiematerialen mogelijk die bijna perfecte imitaties van hun natuurlijke modellen zijn.

Om het potentieel van de techniek voor toekomstige toepassingen in de tandheelkunde aan te tonen, produceerden de onderzoekers een artificiële tand. “De hard- en taaiheid van de artificïele tand komt exact overeen met dat van een natuurlijke tand,” zegt onderzoeksleider dr. André Studart, hoogleraar Complexe Materialen van ETH, over de resultaten.

Hoewel er reeds andere methoden bestaan om parelmoer of tandglazuur te imiteren, was het tot nu toe niet mogelijk een materiaal te creëren dat de complexe structuur van de gehele tand nabootste. De EHT-website vermeldt dat de magnetisatie en oriëntatie van de keramische bloedplaatjes in het MASC-proces nu al is gepatenteerd.

Het onderzoeksverslag, getiteld ‘Magnetically assisted slip casting of bioinspired heterogeneous composites’, werd online gepubliceerd op 21 september in Nature Materials.

(Bron: Nature Materials, 20 september 2015)