香港大学牙医学院研发新型物料可替代人牙用于牙科实验

一直以来，牙科的实验研究和测试主要利用已拔除的牙齿，这是最适合临床情况和低成本的方法，可以用作评估制作牙冠的陶瓷材料性能、牙科材料的机械及疲劳载重的表现等。

然而，在2019新冠疫情影响下，拔除了的离体人牙较难收集，加上离体牙齿的尺寸难以标准化、保存时间较短等局限，因而催生了开发替代材料的需求。

由香港大学(港大)牙医学院牙科物质学副教授徐杰汉博士带领的研究团队，与武汉大学、美国卓克索大学(Drexel University)的学者合作，成功制成椭圆台状的纤维增强复合树脂新型材料，用作人牙替代品。

研究人员把新材料与人牙象牙质作分析对比，测试新材料的机械强度、弹性模量、压痕硬度，以及与疲劳相关的表现(物料承受不同压力时表现的韧性)。结果显示，团队研发的新型材料，能有效替代离体人牙用于实验研究。

研究结果于今年一月在国际学术期刊《Dental Materials》发表，题为 “何种人牙象牙质替代材料可以替代人离体牙用于牙冠疲劳测试”(Which dentine analogue material can replace human dentine for crown fatigue test?)。目前已有牙科机构和港大牙医学院签订合约，利用新型替代材料测试市场上的牙科陶瓷产品。

研究人员们利用新型替代材料，黏结到用二硅酸锂制备的陶瓷牙冠，进行疲劳载重测试，结果发现黏结新物料的牙冠，其疲劳负荷和寿命(耐久性)，与黏结在离体牙上的牙冠相近，显示新物料是有效的替代品。

另外，使用数字化有限元分析方法，在模拟不同的物理力学现象运算下，替代材料和离体人牙在应力水平与应力分布都非常相似。而新物料作为基底材料，在弹性和疲劳表现上与人牙相似，这对于在实验室应用于疲劳测试，至为重要。

“此项研究运用实验、分析、数字化仿真的方法综合测试了人牙象牙质替代材料的机械与疲劳性能，证明可有效用于陶瓷牙冠的标准化疲劳测试。而利用新型替代材料，可弥补离体牙供应不足的问题，让研究人员开展更可靠的实验室研究。”徐杰汉博士说。

港大牙科物质学副教授徐杰汉博士一直从事新型牙科物料的前沿研究，他有份参与的研究，包括于2022年在青口分泌的具黏性蛋白质中，发现了一种能加强补牙黏合剂的黏合度的复合物。这种新物料让补牙物料持久稳定地黏合于牙齿象牙质表面，有效提升物料耐用度及补牙效果，为补牙技术带来突破。该项研究由港大牙医学院儿童齿科临床教授姚嘉榕教授带领，成员还包括武汉大学和北京大学深圳医院的研究人员，研究结果于国际学术期刊《Materials Today Bio》刊登。

香港大学牙医学院是香港特别行政区唯一一所提供本科及深造课程学院硕士课程的牙医学院，在全球享有卓越学术地位，多年来排名一直高踞全球首三名，成就至今没有其他学院能及。国际高等教育机构Quacquarelli Symonds(QS)日前发表的“世界大学学科排名”，港大三个学科跻身全球十大，而牙医学科则排名全球第三名，继续卫冕亚洲之冠。港大教育学排名全球第八，社会政策与公共行政学排名全球第10位。