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飞纳扫描电镜助力牙科研究

 发布时间:2019-09-24 点击量:85

数据显示,我国口腔疾病的患病率已经达到 90%,是患病率zui高的疾病。而口腔的健康与否大多与牙齿相关,常见的修复牙齿方法是通过牙种植体安装假牙。

 

牙种植体是通过外科手术的方式将其植入人体缺牙部位的上下颌骨内,待其手术伤口愈合后,在其上部安装修复假牙的装置。扫描电镜能够观察牙种植体表面形貌,并对微区成分进行鉴定。

 

牙种植体表面观察及成分鉴定

 

飞纳(Phenom)台式扫描电镜的全景拼图功能可以大视野观察样品,看到样品全貌(图1)。在获得全图的过程中,我们发现了样品表面微区有杂质,通过放大观察,并进行能谱分析,判断为喷砂过程中的 TiO2 颗粒。

 

图1 牙种植体的 SEM 图

 

图 2 (a) 图 1 红框区域微观形貌,放大到 500 倍。(b) 对 a 图中的白色框区域进行放大观察,并对嵌入颗粒进行能谱分析

 

通过扫描电镜观察,能够清楚区分不同的处理方法获得的牙种植体,如图 3a,经过酸刻蚀的牙种植体其表面形成网状结构,而图 3b,经过阳极氧化处理的牙种植体其表面形成多孔结构。[1]

 

   

a. 酸刻蚀的钛表面                                                     b. 阳极氧化的钛表面

图 3

 

除了牙齿健康问题,牙齿状况对我们的容貌也有很大决定性作用。牙齿、颌骨的形状,决定了整个面部的走向,而牙齿的色泽和形态则影响你微笑、进食时的样貌。所以越来越多的人不仅关注牙齿的健康和牙齿的美观,于是各种牙齿矫正器出现在市场上。

 

矫正器通常是一种不锈的富有弹性的金属丝或塑料制品,或两者结合的机械性装置。塑料制品矫正器比金属丝更加美观而受欢迎,通过扫描电镜,能够研究塑料制品的表观形貌,表征使用过程中产品变化的趋势,对产品质量的把控,新产品的研发具有指导意义。

 

牙套表面观察

 

飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL 的样品仓尺寸为 100mm x 100mm,可以在不破坏塑料牙套结构的状态下观察牙套表面形貌。由于塑料制品导电性导致成像状态差,Phenom XL 的低真空模式能够完美解决这一问题。

 

如图 4,同一品牌的牙套,通过扫描电镜,我们可以清楚看到新的产品表面干净、光滑,使用一段时间后,表面存在孔洞、磨损等特征。

 

    

使用前的 SEM 图                                                    使用后的 SEM 图

图 4

 

图 5,对比不同品牌的牙套,使用相同的时间,我们发现品牌二的牙套产品质量更好,使用一段时间后,其表面磨损程度较小。

 

   

品牌一                                                                    品牌二

图 5

 

飞纳台式扫描电镜在牙科方面的研究有着不可或缺的应用:

 

· 在牙种植体研究方面,通过全景拼图功能,可以大视野观察样品,看到样品全貌,同时也可以获得高倍的样品微区细节;
· 能谱分析功能可以对感兴趣微区进行能谱分析,确定其成分种类及含量,进而判断微区特征的形成原因;
· 在牙套研究方面,Phenom XL 大仓设计能够不破坏牙套结构,低真空原位观察牙套表面形貌。

 

参考文献

 

[1] Dirk U. Duddeck, Tomas Albrektsson, Ann Wennerberg , Christel Larsson and Florian Beuer. On the Cleanliness of Different Oral Implant Systems: A Pilot Study  J. Clin. Med. 2019, 8, 1280; doi:10.3390/jcm8091280.
 

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