加速正畸牙移动｜​电子科技大学与华西口腔王军教授团队合作在《纳米技术》上发表最新研究

加速正畸牙移动｜​电子科技大学与华西口腔王军教授团队合作在《纳米技术》上发表最新研究

据调查，人群中错𬌗畸形的患病率高达56%，错𬌗畸形可影响患者的颜面美观、发音、咀嚼功能以及口腔卫生维护。正畸矫治是目前临床治疗错𬌗畸形的主要有效手段，但仍面临治疗周期长、牙移动效率低的问题，并可能伴随龋齿、牙周疾病和牙根吸收等并发症的发生。因此，如何提高正畸效率、缩短治疗周期同时提高治疗安全性仍是临床正畸面临的重要挑战，加速牙移动的新型策略以及矫治器的研发是目前该领域亟待解决的问题。

电子科技大学材料与能源学院柔性电子团队林媛/姚光和四川大学华西口腔医院王军教授合作团队基于柔性电子器件的物理干预能够加速骨组织损伤愈合代谢（PNAS，2021），且力电协同物理场干预对标准有序康复范式的建立具有重要指导意义（Science Advances，2022）的前期工作，设计并开发了一种个性化定制、咬合激活的力电协同正畸矫治器，并在青年和老龄大鼠模型上实现了高效牙齿移动验证（图1）。相关成果以“通过咬合激活的力电协同牙齿矫治器有效矫正牙齿移动”（Effective orthodontic tooth movement via an occlusion-activated electromechanical synergistic dental aligner）为题于2023年8月17日在线发表于《纳米技术》（ACS Nano，影响因子17.1）杂志。

咬合力驱动的力电协同正畸矫治器如图1所示，将可延展柔性压电单元和透明蛇形电极分别集成于个性化定制力学正畸矫治牙套的底面和侧面，其中压电单元具有多层微结构堆叠结构。集成器件结构类似于商业隐形牙齿矫治器，用于实现高效的正畸牙移动。

咬合驱动的机电协同牙齿矫治器（EMSA）。a为器件结构示意图和分解图；b为器件在不同状态下的光学图像

通过力学结构设计及优化，在日常咬合过程中器件能够将机械能量转换为离散脉冲电场，兼具灵敏性和鲁棒性，佩戴过程中不影响正常进食。

力电协同正畸牙套的工作原理、设计和性能。a为咬合过程中协同牙套的工作原理示意图；b为不同构型的压电单元输出；c为不同频率和压力下的压电输出；d为进食过程中的压电输出

力电协同正畸矫治器干预下年轻大鼠和衰老大鼠的牙移动表征

力电协同干预矫治器调控牙移动过程中牙槽骨内微环境，一方面促进Sca-1+骨祖细胞成骨向分化促进骨形成，另一方面促进破骨细胞CTSK的表达，从而促进骨吸收（图4）。该实验结果提出的个性化力电协同正畸矫治器，为加速正畸牙移动、缩短正畸疗程提供了新方案。

力电协同矫治器加速正畸牙移动机制示意图

电子科技大学林媛教授/姚光副教授和华西口腔王军教授为该文共同通讯作者，电子科技大学博士生王倩、华西口腔博士生张杰为共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、西藏自治区科技厅、电子科大医工交叉联合基金、华西口腔医院研发基金等项目的支持。