Resistencia micro-cizallamiento del enlace de cerámica híbrida impresa en 3D con tratamiento superficial por plasma no térmico: estudio in vitro

Por qué importan las reparaciones dentales más resistentes

La gente conserva sus dientes durante más tiempo que antes, y la odontología moderna depende cada vez más de coronas y empastes fabricados por ordenador para restaurar dientes fracturados o desgastados. Una nueva clase de materiales —cerámicas híbridas impresas en 3D— pretende combinar la estética de la porcelana con la resistencia y la reparabilidad de los plásticos. Pero incluso la mejor corona puede fallar si el adhesivo que la une al diente es débil. Este estudio plantea una pregunta simple pero importante: ¿cómo podemos preparar mejor la superficie de estos materiales impresos en 3D para que el cemento dental se adhiera con firmeza y dure más en la boca?

Nuevos materiales para dientes a medida

Las coronas dentales tradicionales suelen tallarse a partir de bloques cerámicos mediante fresadoras. Aunque son fiables, la fresadora desperdicia material, tiene dificultades con formas muy complejas y puede desgastar los dientes antagonistas porque las cerámicas son muy duras. La impresión tridimensional cambia ese panorama. Puede construir formas intrincadas capa a capa con mucho menos desperdicio y un ajuste excelente. Las cerámicas híbridas —materiales que combinan partículas cerámicas tipo vidrio con una resina de aspecto plástico— son especialmente atractivas para la impresión 3D. Son más fáciles de reparar, menos agresivas con los dientes antagonistas y pueden tener una apariencia muy natural. Sin embargo, sus superficies son en parte plásticas, lo que significa que las técnicas de unión ordinarias desarrolladas para las cerámicas clásicas no siempre funcionan igual de bien.

Cómo los investigadores probaron la unión

El equipo se centró en una cerámica híbrida comercial impresa en 3D destinada a coronas y puentes permanentes. Imprimieron pequeños discos de este material y pegaron diminutos cilindros de un cemento de resina autoadhesivo de uso común sobre cada disco. Antes del pegado, trataron las superficies de los discos de cinco maneras diferentes. Algunos se expusieron simplemente a un chorro de gas ionizado a baja temperatura, llamado plasma atmosférico no térmico, que puede limpiar y “activar” energéticamente una superficie sin calentarla ni rayarla. Otros se rugosaron mediante granallado con partículas de óxido de aluminio de tamaño pequeño o mayor. Dos grupos combinaron ambos métodos: primero granallado y luego plasma. Tras el fraguado del cemento, las muestras se sometieron a ciclos repetidos de agua caliente y fría para imitar las oscilaciones de temperatura en la boca, y después a una prueba que mide la fuerza necesaria para deslizar el cemento respecto a la cerámica.

Qué funcionó mejor en el material similar al diente

Los resultados mostraron que no todos los tratamientos superficiales son iguales. En general, añadir el tratamiento con plasma tendió a aumentar la resistencia del enlace en comparación con el granallado solo. Los enlaces más fuertes se obtuvieron cuando los discos se granallaron primero de forma suave con partículas más pequeñas y luego se trataron con plasma. Esta combinación superó tanto al rugosado con partículas más grandes como al granallado aislado. Imágenes microscópicas de los especímenes fracturados apoyaron estos hallazgos: en el grupo de mejor rendimiento, las fracturas tendieron a ocurrir dentro del propio cemento, o como una mezcla de cemento y cerámica, en lugar de romperse limpiamente a lo largo de la unión entre ambos. Ese patrón sugiere que la interfaz entre la cerámica impresa en 3D y el cemento se volvió más fuerte que uno de los materiales que conectaba.

Por qué el plasma supera al simple rugosado

El granallado se usa ampliamente en odontología porque rugosifica las superficies y da al cemento más puntos de agarre. Pero también puede introducir pequeñas fisuras en materiales frágiles y, si es demasiado agresivo, dañar la cerámica híbrida. El plasma se comporta de manera diferente. Al eliminar contaminaciones microscópicas y hacer la superficie más receptiva al líquido, mejora cómo el cemento se reparte y se fija en su sitio, sin tallar el material. En este estudio, el granallado suave con partículas más pequeñas creó una textura fina, y el plasma luego “activó” la química superficial, ayudando al cemento a fluir y adherirse en los pequeños valles. Las partículas más grandes y agresivas, por el contrario, parecieron tener más probabilidad de debilitar la cerámica y reducir el beneficio.

Qué podría significar esto en la clínica dental

Para los pacientes, los detalles técnicos se reducen a coronas más fiables fabricadas con una tecnología de impresión 3D menos derrochadora y más flexible. El estudio sugiere que tratar las cerámicas híbridas impresas en 3D con una combinación de granallado suave y plasma a baja temperatura puede ayudar al cemento a adherirse mejor, lo que podría reducir el riesgo de que las coronas se aflojen o rompan en la junta pegada. El trabajo se realizó en el laboratorio bajo condiciones controladas, no en bocas humanas, por lo que aún se necesitan ensayos clínicos. Aun así, orienta a dentistas y técnicos dentales hacia una forma prometedora y menos dañina de preparar estos materiales modernos para que las coronas de alta tecnología permanezcan firmes durante años.

Cita: El-Shazly, M., Alkaranfilly, G., El-Ghazawy, M.O. et al. Micro-shear bond strength of 3D printed hybrid ceramic with non-thermal plasma surface treatment: in-vitro study. Sci Rep 16, 11237 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43647-w

Palabras clave: coronas dentales impresas en 3D, cerámica híbrida, tratamiento superficial por plasma, adhesión dental, granallado