Влияние полировки поверхности на шероховатость, формирование биопленки и биосовместимость полимера базы протеза, напечатанного на LCD-принтере

Более гладкие протезы — для здоровья полости рта

Протезы, изготовленные с помощью современных 3D-принтеров, обещают более быстрое и дешевое изготовление, но их поверхность может получаться ребристой и шероховатой. Эти крошечные бороздки дают микроорганизмам укрытие, что повышает риск раздражения и воспаления десен под протезом. В исследовании поставлен практический вопрос, важный для многих пользователей протезов и стоматологов: если потратить время на тщательную полировку таких 3D-печатых баз, станут ли они действительно безопаснее и более щадящими для тканей полости рта, при этом не потеряв в прочности?

Почему важна гладкость протеза

Распространенная проблема у тех, кто носит полные протезы, — стоматит протеза, красное воспаленное пятно на десне, которое может затрагивать более половины носителей. В этом часто виноват дрожжевой гриб Candida albicans, который цепляется за нижнюю поверхность протеза и образует слизистые биопленки. Предыдущие исследования показали, что более шероховатые материалы удерживают больше микроорганизмов, но большинство 3D-печатных протезов оставляют заводскую текстуру на прилегающей поверхности. Авторы хотели понять, достаточно ли снижает шероховатость тщательная полировка пластика для баз протезов, напечатанных на жидкокристаллическом (LCD) принтере, чтобы повлиять на поведение микробов и человеческих клеток.

Как команда тестировала полировку

Исследователи напечатали небольшие диски из коммерчной смолы для баз протезов на LCD-принтере, затем разделили образцы на две группы. Одна группа подверглась лишь легкой шлифовке, чтобы имитировать послойную текстуру, оставляемую печатью. Другая группа прошла поэтапную ручную полировку с использованием всё более мелкой наждачной бумаги под проточной водой — как очень контролируемая версия того, что может делать зуботехническая лаборатория. Авторы измеряли шероховатость как контактным зонным зондом, так и лазерным микроскопом, изучали форму поверхности в сканирующем электронном микроскопе, оценивали растекание капли воды по пластику и проверяли, как диски выдерживают сжимающие нагрузки, сопоставимые с жевательными.

Что произошло с микробами и клетками

Чтобы выяснить реакцию микроорганизмов, команда выращивала Candida albicans на шероховатых и отполированных дисках. В обеих группах общее число клеток грибка оказалось сопоставимым, но явно различалась их активность и плотность покрытия поверхности. На отполированных дисках дрожжи показали пониженную метаболическую активность и сформировали более тонкий, менее плотный живой слой. Одновременно тесты на фибробластах мыши, имитирующих ткани полости рта, показали, что и шероховатые, и гладкие версии материала поддерживали метаболизм клеток на уровне, сопоставимом с контрольной группой, с образованием здоровых клеточных слоев со временем. Адсорбция белка, первый шаг, формирующий прикрепление микробов и клеток, была сходной на обеих поверхностях.

Прочность и поведение с водой оставались приемлемыми

Исследователи также проверили, не делает ли полировка напечатанный пластик более хрупким. Сжимая небольшие цилиндры материала, они не обнаружили значимой разницы в жесткости между шероховатыми и отполированными образцами, что указывает на то, что процесс удаляет лишь тонкий внешний слой, не повреждая внутреннюю структуру. Отполированные поверхности утратили глубокие борозды, что снизило шероховатость до значений, близких или ниже уровней, которые часто считаются более безопасными в отношении накопления налета. Они также продемонстрировали несколько большие контактные углы с водой, что намекает на то, что при сглаженной текстуре материал становится несколько более водоотталкивающим, хотя это изменение само по себе не объясняет наблюдавшиеся сдвиги в поведении дрожжей.

Что это значит для носителей протезов

Для людей, пользующихся 3D-печатными протезами, эти результаты означают, что тщательная полировка прилегающей поверхности может иметь реальное значение. Более гладкие базы протезов, напечатанные на LCD, стали менее благоприятными для формирования биопленок Candida, не потеряв прочности и не став раздражающими для клеток. Проще говоря, добавление шага полировки внутренней стороны печатного протеза может помочь поддерживать более спокойную и чистую поверхность рта, при этом сохраняя практические преимущества цифрового производства.

Цитирование: Ferro, A.C., de Oliveira, J.S., Scabelo, L. et al. Effect of surface polishing on roughness, biofilm formation, and biocompatibility of LCD-printed denture base polymer. Sci Rep 16, 15577 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45942-y

Ключевые слова: 3D-печатные протезы, полировка поверхности, биопленка Candida, стоматит при ношении протезов, стоматологические материалы