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一文浅析牙科生物医用材料

用途:

  随着消费升级,国内口腔市场快速爆发,存在大量未满足的医疗需求,种植牙等牙科生物医用材料的市场规模保持高速增长。

  随着科学技术的持续不断的发展,生物材料在医学领域中的应用愈来愈普遍。在牙科医疗中,生物材料的应用也日益普及,如牙齿修复、牙齿美容、牙齿种植等。生物材料能够模仿天然牙齿组织的结构和功能,具有生物相容性和生物可降解性,可有效替代传统的牙科材料,来提升治疗效果和患者的生活质量。

  牙科生物医用材料是一类大范围的应用于口腔领域的材料,用于修复、替代、重建或增强牙齿和口腔组织的功能和结构。这些材料具备良好的生物相容性、机械性能和耐久性,能够与口腔环境相互作用,并提供有效的治疗效果。

  1. 充填材料:用于修复牙齿蛀牙和缺损,常见的充填材料有树脂复合材料、玻璃离子水泥和银汞合金等。

  2. 人工牙齿材料:用于制作假牙、全口义齿和局部义齿,常见的人工牙齿材料有陶瓷、金属合金和塑料等。

  3. 骨修复材料:用于增强牙槽骨稳定性和体积、骨组织缺损修复,常见的骨修复材料有自体骨块、骨代用材料和生物活性膜等。

  4. 导管材料:用于根管治疗,包括根管填充材料(如硅酸钙、玻璃离子水泥)和根尖填充材料(如银汞合金、硬脂酸钠)等。

  5. 支抗张材料:用于固定和支撑牙齿,例如牙科胶水、金属丝、弹性带和支托材料等。

  6. 软组织修复材料:用于修复牙龈和软组织损伤,如牙龈修复材料、接合剂和人工软腭等。

  1. 牙齿填充和修复:牙科生物医用材料常用于修复龋齿和牙齿缺损,可用于填充蛀牙,并恢复牙齿的外观、形态和咀嚼功能。

  2. 人工牙齿和义齿制作:牙科生物医用材料可用于制作人工牙齿和义齿,比如假牙、全口义齿和局部义齿,帮助恢复失去的牙齿功能和美观度。

  3. 种植牙:种植牙是一种常见的牙齿替代方法,用于增强牙槽骨的稳定性和体积,促进骨组织再生,为种植体提供牢固的基础。

  4. 牙齿美容:牙科生物医用材料可用于牙齿美白治疗、人工牙釉质(瓷贴面)及牙齿正畸支抗张材料。瓷贴面是一种用于改善牙齿外观的修复材料,可以修复牙齿的形状、颜色和大小,遮盖牙齿表面的瑕疵;瓷贴面与牙齿结合紧密,并且拥有非常良好的耐久性和美观效果;在牙齿矫正治疗中,支抗张材料被用于固定和支撑牙齿,以实现正确的牙齿位置和咬合状态。

  牙科生物医用材料的发展历程可以追溯到古代,但在过去几十年中,随着科学技术的进步和临床需求的增加,牙科生物医用材料的研发和应用取得了显著的进展。以下是牙科生物医用材料的主要发展里程碑:

  在古代,人们使用天然材料如象牙、骨头和金属等进行牙齿修复。19世纪末至20世纪初,银汞合金作为充填材料开始广泛应用,但其存在毒性和美观度等问题。

  20世纪中叶,合成材料如树脂复合材料(composite resin)开始在牙科修复中使用,这种材料具有较好的生物相容性和美观性,并逐渐替代了银汞合金的使用。

  20世纪后期,研究人员开始探索具有生物活性的牙科材料。例如,氧化锆陶瓷材料在种植牙技术中的应用取得了突破。此外,钙磷骨水泥被用于骨缺损修复和植入,促进骨组织再生。

  随着科学技术的进步,牙科生物医用材料的种类和性能不断发展和改进。例如,全瓷材料的应用在牙科修复和种植牙领域得到了广泛推广,其白色外观和优良的生物相容性使其成为一种理想的修复材料。在骨再生方面,生物活性骨代用材料和生长因子的研究也取得了重要突破。

  近年来,生物仿生材料和纳米材料的研究逐渐受到关注。通过模仿自然生物体的结构和功能,研发出具有优异性能的牙科生物医用材料。纳米技术的应用也证明可以提高材料的机械性能、生物相容性和生物活性。

  2022年全球牙科生物材料市场规模达到471.3亿元人民币,预计到2028年全球牙科生物材料市场规模将达到784.01亿元,在预测期间牙科生物材料市场年复合增长率为8.7%。

  种植牙是我国牙科生物材料的主要市场。目前全球种植体材料市场占整个牙科材料市场的45%,我国种植牙渗透率较低,市场份额占全球比例较低,挖掘潜力巨大。国内种植牙市场多为外资垄断,从全球角度看,种植牙市场呈寡头垄断格局,主要由欧美几家企业控制。

  自新冠疫情出现后,民众对自我健康的关注提升、口腔牙科消费预算有所增加。我国口腔牙科行业增长迅速,年复合增长水平较高。数据显示,2021年我国口腔牙科行业市场规模为1088亿元。

  (来源:中国牙种植体市场运营现状研究与发展战略评估报告(2023-2030年))

  得益于民众对自我健康的关注提升、口腔牙科消费预算有所增加,我国牙科种植体市场规模不断增长。数据显示,2021年我国牙科种植体市场规模从2015年的8.9亿元增长到了40.7亿元,2022年我国牙科种植体市场规模达55亿元。

  (来源:中国牙种植体市场运营现状研究与发展战略评估报告(2023-2030年))

  随着牙科患者人数的增多,我国牙种植体需求量稳定增长。根据数据显示,2021年我国牙种植体需求量从2014年的46万颗增长到了542万颗,2022年我国牙种植体需求达到753万颗。

  (来源:中国牙种植体市场运营现状研究与发展战略评估报告(2023-2030年))

  修复材料是牙科生物医用材料市场中最大的细分市场之一。树脂复合材料在修复龋齿和美容修复中得到广泛应用,并逐渐替代了传统的金属合金材料。此外,陶瓷材料和全瓷修复材料也在不断发展和完善,提供更好的美学效果和生物相容性。

  口腔科骨修复材料(骨粉)和口腔修复膜的应用场景主要为种植牙手术和颌面修复手术。骨修复材料在手术中的作用是用于骨量填充和骨缺失修补,口腔修复膜通常和前者联合使用,用于口腔内软组织的浅层修复。2016-2019年,我国口腔修复膜市场规模由4.9亿元增长至10.8亿元,年复合增长率达到30.1%。预计2020-2025年期间,市场规模将保持25.0%的复合增速增长,预期在2025年将达到41.3亿元。

  Straumann(士卓曼)集团,成立于1954年,总部位于瑞士巴塞尔,是牙科种植、修复及口腔组织再生领域的全球领导者。Straumann集团是全球口腔美学领域的合作伙伴,在种植外科、修复治疗、正畸矫正、数字化产业及生物材料等领域具有核心竞争力,是一家专注于种植技术和产品的公司,提供种植材料和相关解决方案。

  Straumann® 软组织水平种植体便于种植、修复和维护,模拟自然解剖结构,考虑了生物学距离,通过骨控量设计优化牙槽嵴骨保存,内置外形轮廓便于软组织管理,也可作为引导性种植体。该种植体专为一期手术而设计,可简化操作并降低治疗的复杂性。

  Danaher(丹纳赫)集团成立于1984年,总部位于美国华盛顿特区,是一家以科技创新为驱动力的全球性公司。公司业务涵盖生命科学、诊断和治疗技术、水处理技术、工业技术等多个领域。旗下拥有多个牙科品牌,如KaVo Kerr、Nobel Biocare、Ormco等,提供全面的牙科生物医用材料和解决方案。

  Nobel Active种植体采用Ti-Unite钛易耐处理表面,植体采用4级冷作钛,增加了种植体的表面积,从而加快了骨愈合的速度。Active系统提倡螺丝固位,在初期能达到较高的稳定效果。此外,渐进式螺纹、微锥主体、0.25mm平台转移、双钻刃和反向切割槽等设计,帮助牙医在面对前牙美学区即拔即种、即刻修复等病例时,实现灵活操作和高效治疗。

  Dentsply Sirona(登士柏西诺德)是全球专业的牙科解决方案公司,由登士柏和西诺德于2016年合并而成。Dentsply为牙科专业人士提供解决方案及产品,如CAD/CAM 椅旁全瓷修复、根管治疗、正畸、预防和种植,并提供广泛的牙科生物医用材料,包括修复材料、种植材料、牙周治疗材料等。

  FRIADENT Ankylos种植体是公司旗下一款适合骨质疏松症的种植体,采用4级纯钛,具有独特的逐渐加深螺纹设计。植体的“平台转换”种植理念,拥有非常良好的生物相容性及骨结合能力。在牙齿种植过程中,可以保留较大数量的软组织和骨骼,有效避免了以后的牙槽骨重吸收造成的种植体受力减轻,进而促进牙龈健康。

  Henry Schein(汉瑞祥)成立于1932年,总部在美国纽约梅尔维尔,是口腔医疗、动物健康领域的医疗保健产品和服务提供商。2015年,Henry Schein成立了牙科商业研究所,创立了自有品牌Henry Schein。

  CAMLOG® SCREW-LINE 种植体主体设计为微锥形深螺纹样,适用于即刻种植、早期种植及延期种植手术,并提供可以选择且具有平台转移功能的修复配件,自攻性螺纹设计可获得持续的骨附着及较高的初期稳定性。

  Osstem(奥齿泰)公司总部在韩国,1992年开始研发种植系统,1998年开始出口国外,在美国及韩国皆有设厂,占有韩国60%以上的植牙市场。旗下种植体先后获得ISO-9001、CE、和FDA(第Ⅲ类)认证,在美国、德国、日本、新加坡等全球28个国家设立分公司。

  Osstem种植系统采用四级钛为原材料,与骨质成分接近,并用多孔纳米氧化钛技术进行表面处理,与生物骨骼相容性高,对人体无毒副作用,种植后不影响核磁共振检查,无刺激性。该种植体采用多重微螺纹设计,最大限度增加与颌骨的接触面积,无损植入设计使植入变得顺利稳定、成功率更高。

  Zimmer Biomet成立于1927 年,总部在美国印第安纳州华沙,致力于矫形重建、脊髓和创伤器械、人工植牙及相关外科手术产品的设计、研发、制造和营销。Zimmer Biomet牙科部门专注于牙科植入物技术、口腔修复和正畸领域,提供一系列牙科产品和解决方案。

  Zimmer种植体由生物相容性和强度良好的5级钛合金制成,强度可达860MPA,材质坚固耐用,并能明显降低种植体及相关部件的断裂率。Zimmer种植体采用MTX微纹理化表面处理,不易附着细菌,减少种植体周围炎症的发生。此外,减压孔的设计可减少植入后骨膨胀的不适感,也减少了植入时对骨造成的压力。

  随着消费升级,国内口腔市场快速爆发,存在大量未满足的医疗需求,种植牙等牙科生物医用材料的市场规模保持快速地增长。牙科生物医用材料能减轻患者在治疗过程中的不适感和疼痛感,为患者带来舒适的治疗体验,提高牙齿修复的效率和准确性。但是,某些牙科生物材料的价格相对较昂贵,可能会增加患者的治疗费用。未来随着国产品牌在材料科学、表面处理技术、品牌渠道建设等方面慢慢的提升成熟,进口替代的故事也将逐渐上演,推动更多高品质的产品进入市场。