《牙科修复先进材料》课件

牙科修复先进材料欢迎参加牙科修复先进材料课程！本课程由专业教师为您精心打造，基于年最新教材内容，全面介绍当代牙科修复材料学的核心知2025识与前沿发展我们将深入探讨材料科学与牙科临床的交叉融合，展示创新材料如何推动现代口腔医学的技术革新通过系统学习，您将掌握从金属、高分子到陶瓷等各类修复材料的特性、适应证及临床应用技巧课程导入与课件结构材料科学基础探索材料科学与牙科学的交叉融合，理解现代牙科修复材料的发展脉络与科学原理传统材料评析系统梳理金属、高分子与陶瓷等传统修复材料的特性与临床应用创新技术展望介绍打印、数字化设计等前沿技术与智能材料的临床转化成果3D案例驱动教学通过典型临床案例分析，深化对材料选择与应用技巧的理解牙科修复的基础知识牙釉质牙本质牙齿最外层坚硬组织，含矿物质，位于釉质下方，含矿物质，具微管96%70%主要为羟基磷灰石晶体结构，传导感觉牙骨质牙髓覆盖牙根表面，与牙周膜相连，固定牙牙齿中央血管神经丰富区域，提供营养齿于牙槽骨和感觉功能牙科修复常见问题龋齿问题牙周疾病由细菌产酸导致牙体硬组织脱矿，进而细菌性牙菌斑引起的牙龈和支持组织炎形成牙洞龋齿是全球最常见的慢性疾症，可导致牙齿松动甚至脱落病之一，影响各年龄段人群•牙龈炎仅累及表层牙龈•初期白垩色脱矿区域•牙周炎深入破坏附着组织•中期釉质破坏形成洞穴•晚期波及牙髓引起剧痛牙齿缺失影响缺失不仅影响咀嚼功能，还会导致相邻牙移位、对颌牙伸长，影响整个口腔系统平衡•功能障碍咀嚼效率下降•美学问题微笑线改变•心理影响社交自信降低牙科修复体的历史与发展早期修复（公元前年传统修复时期（世纪初）近代材料发展（世纪中期）先进材料时代（世纪至今）2500-1819-202021世纪）银汞合金（年引入）成为丙烯酸树脂基托材料革命性改变全瓷系统与技术融1833CAD/CAM最早可追溯至美索不达米亚文明，龋齿修复主流材料黄金箔充填义齿制作瓷熔合金属（）合高性能聚合物如应用PFM PEEK使用黄金线固定假牙中国唐宋和铸造金修复体用于高端修复冠桥修复技术成熟复合树脂材于修复体生物活性材料、智能时期出现竹制义齿世纪欧18橡胶基托活动义齿普及料问世并不断改进材料与打印技术推动个性化3D洲开始使用象牙雕刻假牙修复修复体力学与功能需求700N后牙区最大咬合力磨牙区承受的咀嚼力可高达牛顿，修复材料必须具备足够强度700200N前牙区平均咬合力切牙和尖牙区域咬合力较小，美学需求更为突出次106年均咀嚼循环修复体需承受长期反复咀嚼载荷，要求优异疲劳抗性°5-55C口腔温度变化范围热胀冷缩循环对材料稳定性提出挑战材料选择的基本原则整体平衡综合考量各因素，实现最佳修复效果经济适用性成本效益比与患者经济能力匹配功能与美学恢复咀嚼功能并兼顾自然美观力学性能足够的强度、韧性与耐久性生物安全性无毒无害，长期组织相容材料选择必须遵循个体化原则，根据患者具体情况综合分析前牙区域美学要求高，可优先考虑全瓷或高档复合树脂；后牙区受力大，需选择高强度材料如氧化锆陶瓷或金属；特殊患者如金属过敏者，则需避免相关金属材料的应用先进材料概念界定传统材料先进材料具有单一或有限功能的基础修复材料，如普通金属合金、具有优异性能或特殊功能的新型修复材料，通常融合了前传统树脂等这类材料已有较长应用历史，性能稳定但创沿材料科学成果，具有明显优于传统材料的某些特性新空间有限•生物活性玻璃材料•银汞合金充填材料•纳米复合树脂•普通丙烯酸树脂义齿•高强氧化锆陶瓷•传统烤瓷冠修复体系•梯度功能材料根据功能定位，先进牙科材料可分为结构材料和功能材料两大类结构材料主要提供机械支持功能，如高强度陶瓷、钛合金等；功能材料则具有生物活性、智能响应等特殊性能，如抗菌材料、药物缓释系统现代牙科修复的技术路线固定义齿修复包括嵌体、高嵌体、冠、桥等固定于口内不可自行摘除的修复体材料从早期金属逐步发展至全瓷系统，近年来数字化设计与制造技术（）显著提高了精确度和效率CAD/CAM•单颗牙缺损嵌体/冠修复•多颗相邻牙缺失固定桥修复•广泛牙体缺损全冠保护活动义齿修复可摘戴的义齿，包括部分义齿和全口义齿传统依赖手工制作，现代数字化技术已实现全流程优化材料以高分子为主，如、尼龙、等PMMA PEEK•部分牙列缺失卡环固位式或精密附着体•全口牙缺失全口义齿种植体修复将人工牙根植入颌骨，再进行上部结构修复材料组合复杂，包括种植体（主要为钛或氧化锆）和上部修复结构（陶瓷、金属、高分子等）•单牙种植修复•多牙种植固定修复•覆盖义齿种植修复小结一牙科修复材料基础历史演进双重需求创新与传承牙科修复材料从原始的理想的修复材料需平衡尽管新材料不断涌现，替代物发展至今天的高生物安全性与力学性能传统材料凭借成熟工艺科技产品，反映了材料的双重需求材料必须和可靠性仍在临床中扮科学与医学的共同进适应口腔复杂环境，承演重要角色经典与创步每种材料的出现都受咀嚼力和温度变化，新并存是当前牙科修复是对前代产品缺陷的改同时对口腔组织无害、材料的主要特点进，技术创新持续推动无刺激性着修复材料性能提升牙科修复材料的发展是一个不断优化与创新的过程每种材料都有其独特优势和局限性，临床选择需要综合考量多方面因素材料科学的进步与临床需求的演变相互促进，共同推动着修复材料的持续进步金属类修复材料综述贵金属合金基础金属合金主要成分为金、铂、钯等贵金属元素，具有优异以非贵金属为主要成分，价格相对低廉，但性能的生物相容性和化学稳定性各有特点•高金合金（Au75%）最佳生物相容性•镍铬合金高强度，有过敏风险•中金合金（Au40-75%）平衡性能与成本•钴铬合金优良耐蚀性，生物相容性好•低金合金（Au40%）经济型选择•钛及钛合金最佳生物相容性，种植体首选特殊金属材料针对特定用途开发的金属合金系统•银汞合金传统充填材料•形状记忆合金正畸与特殊修复应用•金属玻璃新型非晶态金属材料金属材料在牙科修复中仍然扮演着不可替代的角色尽管美学材料发展迅速，金属卓越的机械性能、相对简单的加工工艺和长期临床验证的可靠性，使其在后牙区域修复、活动义齿支架、种植体系统中仍有广泛应用钛及钛合金在牙科修复中的应用卓越生物相容性钛表面形成稳定氧化膜，几乎不与人体组织发生反应，是目前生物相容性最好的金属材料之一临床应用中几乎不引起过敏反应，适用于金属过敏患者优异骨结合能力钛与骨组织可形成直接结构连接（骨整合），无纤维组织介入这一特性使钛成为牙种植体的理想材料，植入后可与颌骨形成牢固结合低密度高强度钛合金强度接近钢铁，但密度仅为其左右这一特性使钛合金制作的修复体重量60%轻，患者佩戴舒适，同时具备足够的机械强度打印应用3D激光选区熔融技术可直接打印复杂钛结构，无需传统铸造这使个性化设计的钛支SLM架制作更加高效精确，特别适合复杂病例钴铬合金的特性钴铬合金镍铬合金纯钛金属材料的制造技术传统失蜡铸造历史最悠久的金属成型工艺数控铣削加工技术减材制造CAD/CAM金属打印3D增材制造技术SLM/DLP失蜡铸造是牙科传统的金属加工技术，经过近百年发展已相当成熟工艺流程包括取模、制作蜡型、包埋、烧蜡、铸造和修整这种方法可加工几乎所有牙科金属合金，但对技师经验要求高，且容易产生铸造缺陷如气孔、收缩孔等数控铣削技术通过切削金属预制块获得精确修复体，减少人为因素影响，但材料利用率低金属打印技术近年发展迅速，特别是选择3D性激光熔融技术可直接从金属粉末构建复杂结构，为个性化修复提供了新途径，尤其适合复杂形状的种植支架和可摘义齿支架制作SLM镍铬合金及其争议优势特点生物安全争议镍铬合金因其优异的力学性能和相对低廉的价格，曾在牙尽管具有诸多优点，镍铬合金因其生物安全性问题而日益科修复中广泛应用其拉伸强度可达，远受到质疑镍是一种高致敏性金属元素，全球约800-900MPa8-15%高于贵金属合金，足以承受口腔大部分力学负载的人群对镍存在过敏反应•成本效益高，价格约为贵金属合金的•口腔环境中可能释放镍离子1/10•铸造收缩小，精确度好•过敏反应表现为口腔黏膜炎症、舌灼痛•与陶瓷结合牢固，烤瓷界面稳定•部分国家已限制或禁止用于修复体•硬度适中，便于加工和抛光•长期生物相容性数据不足由于生物安全性顾虑，当代牙科修复已逐渐减少镍铬合金的应用，转向生物相容性更好的材料如钴铬合金、钛合金或全瓷系统对于必须使用金属的情况，应进行镍过敏筛查，确保患者安全部分厂商开发了低镍或无镍的替代合金，如钴铬钼合金、钯银合金等，在保持良好机械性能的同时，降低生物安全风险贵金属材料（金、银）发展早期应用（公元前年世纪）2500-19黄金是最早用于牙科修复的金属材料之一古埃及人使用金丝固定松动牙齿，古代玛雅人用翡翠镶嵌金框作为装饰性牙冠世纪，金箔充填技术在欧美发展成熟19全盛时期（世纪上半叶）20铸造金技术使全金冠和嵌体修复成为可能高纯度金合金（）被广泛用于高18-24K端修复银合金（银汞合金）因经济实用成为龋齿充填主流材料这一时期贵金属修复代表着最高品质标准转型期（世纪中后期）20金属烤瓷技术兴起，贵金属合金从直接暴露于口腔转变为瓷层下的支持结构同时，树脂基复合材料开始替代部分银汞合金修复贵金属价格上涨促使基础金属合金发展现代应用（世纪至今）21随着全瓷系统和数字化技术发展，贵金属在修复中的比例逐渐下降然而，高金合金因其卓越的边缘密合性和生物相容性，在某些高精度修复中仍是首选银汞合金因环保和美学因素使用减少贵金属材料虽然应用范围缩小，但其生物相容性和长期稳定性仍是其他材料难以比拟的特别是在需要极高边缘密合度的精密修复中，高金合金仍具不可替代的优势金属瓷结合修复体-金属内冠设计金属瓷结合机制-提供主要支持强度，需考虑均匀厚度通过化学键、机械嵌锁和范德华力等多（）和适当解剖形态，确重机制实现，金属表面氧化层对结合强

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0.5mm保瓷层均匀支撑度至关重要烧结与冷却瓷层分层堆塑温度控制精确，确保瓷金属热膨胀系数包括不透明瓷、本体瓷和釉面瓷多层结匹配，避免内应力积累导致裂纹构，逐层实现功能与美学要求金属烤瓷修复体（）结合了金属的强度和瓷的美观，是世纪后半叶最成功的修复体系统之一不同金属基底影响烤瓷效果，贵PFM20金属合金通常能获得更自然的美学效果，而基础金属合金则提供更高的成本效益修复最常见的临床失败模式是瓷层崩裂，主要原因包括金属支持不足、瓷层过厚、热膨胀系数不匹配和技工工艺不当新型低温PFM瓷材料和改良烧结工艺有助于降低崩瓷风险金属材料典型案例分析活动义齿钴铬支架设计金属过敏反应案例钛基种植修复案例岁女性患者，肯尼迪Ⅱ类缺失采用钴铬岁男性患者，戴用镍铬合金烤瓷冠个月岁男性患者，下颌全牙缺失采用枚钛56423636合金铸造支架，设计包括主连接体、小连接后出现局部牙龈红肿、灼痛感经过敏原检种植体支持钛金属基托固定义齿设计充分体、卡环固位和间接固位体系统支架精密测确认为镍过敏治疗方案为更换为氧化锆考虑应力分布，利用钛优异的生物相容性和度高，提供良好固位与支持，同时保持轻便全瓷冠，症状完全消失，提示金属材料选择机械性能，实现了长期稳定功能五年随访舒适需考虑个体差异显示修复体和种植体均状态良好金属修复体材料选择应根据具体临床情况、患者需求和医生经验综合考量特别是对于承重修复体，金属材料仍具有明显优势同时，金属过敏筛查应成为修复前常规评估环节，尤其对有过敏史的患者金属材料的前沿技术表面改性技术1通过物理或化学方法改变金属表面特性，提高生物相容性和功能性激光微纹理化处理可创建特定表面形貌，促进细胞附着和组织整合离子注入技术能改变表层元素组成，提高耐腐蚀性和硬度纳米金属涂层在传统金属基底上涂覆纳米级金属或金属氧化物薄膜，赋予特殊功能如纳米银涂层提供持久抗菌性能，纳米羟基磷灰石涂层增强骨整合能力，这些技术为解决传统金属材料局限提供新思路功能梯度金属材料3通过控制成分或结构在材料内部形成渐变，结合多种材料优势典型应用是种植体表面到核心的梯度结构设计，表面多孔促进骨整合，核心致密保证强度这种梯度设计优化了力学性能与生物性能新型生物合金开发针对传统合金局限，研发全新成分配比的医用金属材料镁基可降解合金用于临时固定装置；低模量β型钛合金减少应力屏蔽；高熵合金展现优异综合性能这些新型合金扩展了金属材料的应用范围金属材料创新正朝着多功能性和个性化方向发展数字化设计与先进制造技术的结合，使复杂形态的精准制造成为可能同时，表面功能化和成分优化不断提升金属材料的生物学性能，为未来牙科修复提供新的技术支持小结二金属修复材料进展金属材料作为牙科修复的重要支柱，经历了从简单替代到精密工程的演变过程现代牙科金属材料已形成多元化体系，包括生物相容性卓越的钛及钛合金、强度与耐腐蚀性平衡的钴铬合金、传统而可靠的贵金属合金等数字化设计与制造技术的引入极大地提升了金属修复体的精确度和效率特别是打印技术在复杂结构制作方面展现出独特优势，为个性化修复提供了新途3D径同时，表面处理和涂层技术不断进步，增强了金属材料的生物学性能尽管非金属材料发展迅速，但在需要高强度、高可靠性的修复场景中，先进金属材料仍将发挥不可替代的作用未来金属材料发展将更加注重生物相容性、功能整合和个性化定制高分子修复材料综述丙烯酸酯类复合树脂类以为代表，是传统义齿基托材料由有机基质、无机填料和偶联剂组成PMMA•热固性与自凝型两大类光固化、化学固化和双重固化••加工简便，修复方便•从微填料到纳米填料的演变•经济实惠，临床应用广泛•前牙美学修复的首选材料高性能工程塑料弹性体类以为代表的先进高分子材料包括尼龙、硅橡胶等柔性材料PEEK•优异的机械性能和生物相容性•舒适度高，审美性好43•应用于种植支架和固定修复•适用于过渡性修复•与技术高度兼容•临时义齿和垫软材料CAD/CAM高分子材料在牙科修复中拥有独特优势，如加工简便、成本效益高、美学潜力大不同类型高分子材料针对不同临床需求进行了特性优化，形成互补应用体系现代高分子材料通过复合技术、纳米技术和表面改性等手段不断提升性能，拓展应用范围复合树脂材料宏填料复合树脂（）11960s早期复合树脂含有大尺寸填料（），磨光性差，表面粗糙，易变色，但力学10-100μm性能较好主要用于后牙充填，美学效果有限微填料复合树脂（）21970s填料尺寸减小至，大幅改善了抛光性和表面光泽，但强度较低，仅适用于低

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0.4μm应力区域如前牙表面混合型复合树脂（）31980s结合大小不同填料颗粒，平衡力学性能与抛光性成为临床最常用的通用型复合树脂，适用范围广泛纳米填料复合树脂（至今）42000s引入纳米级填料（）和纳米团簇，实现优异抛光性与力学性能的完美结合耐20-75nm磨性和色稳定性显著提升，成为现代前后牙修复的理想材料纳米技术的引入是复合树脂材料发展的重要里程碑通过精确控制纳米级填料的尺寸、形态和分布，现代复合树脂同时获得了高强度、低收缩率、良好抛光性和持久的表面光泽纳米复合树脂填充物含量可达到（重量比），大幅降低了聚合收缩率和相关的临床问题78-85%增强机制方面，纳米填料通过增大填料基质界面面积，提高了应力传递效率；同时，特殊的纳米团簇结-构在受力时有控制性崩解机制，提升了材料韧性高性能聚合物材料聚醚醚酮特性增强型复合材料PEEK PEEK是一种半晶态高性能热塑性工程塑料，具有通过添加增强相进一步提升性能PEEK PEEK卓越的综合性能•碳纤维增强提高强度和刚度•弹性模量接近皮质骨3-4GPa•玻璃纤维改善加工性和美观性•可耐受口腔环境长期浸泡陶瓷填料提升耐磨性••X射线透过性利于监测•生物活性填料增强组织整合能力•生物相容性优异，几无过敏风险临床应用创新在牙科修复中的应用领域不断拓展PEEK•可摘局部义齿卡环和连接体•种植体上部结构支架定制基台和愈合基台••临时冠和长期修复体框架正畸支抗装置•材料在种植修复中表现出独特优势其弹性模量接近人体骨组织，可形成更自然的应力分布，减少应力屏蔽PEEK效应临床研究显示，支架可有效缓冲咀嚼力，降低种植体及周围骨组织的应力峰值，对于全口种植固定修PEEK复特别有益表面处理是当前研究热点，包括等离子处理、喷砂处理和涂层技术等，旨在改善其表面性能和粘结能力新PEEK型基复合材料不断开发，将进一步提升其在口腔修复中的应用潜力PEEK（聚甲基丙烯酸甲酯）的历史地位PMMA年1937首次牙科应用首次将用于义齿基托材料Walter WrightPMMA85%市场占有率全球可摘义齿基托材料市场份额60MPa抗弯强度热固型典型力学性能指标PMMA万7000全球用户使用基托义齿的患者估计数量PMMA作为传统义齿基托材料有着不可替代的历史地位自上世纪年代问世以来，其出色的加工性能、良好的美学效果、满意的机械性能和经济PMMA30实惠的特点使其成为义齿制作的标准材料传统热固型通过粉液混合塑化加压热固化工艺制备，工艺成熟可靠PMMA---尽管存在残余单体、吸水性和收缩等问题，仍是当今临床应用最广泛的义齿基托材料现代材料通过配方优化解决了部分传统问题，PMMA PMMA如添加交联剂提高强度，添加金属氧化物增强热导率，添加抗冲击剂提高韧性等同时，注射成型和铣削等新工艺进一步提升了CAD/CAM PMMA修复体的精度和性能聚合物材料制备工艺传统模压成型最经典的义齿制备方法，操作简便、设备要求低，但精度受限工艺流程包括蜡型制备、石膏包埋、蜡型去除、粉液混合、填入模腔、加压固化、修整抛光适用于大多数义齿基托材料，特别是热固型PMMA注射成型技术改良的压力注射系统提高了成型精度和材料均匀性材料在筒内混合后通过压力注入闭合模腔，减少了传统模压的人为误差和气泡特别适用于尼龙类柔性义齿和精密附着体系统，可显著提高修复体密合度数控铣削CAD/CAM通过数字扫描、计算机设计和数控铣削实现高精度制造使用预聚合的均质材料块，消除了传统聚合过程的收缩问题适用于临时冠、框架和高性能复合树脂修复体，精PMMA PEEK度高但材料浪费较大打印技术3D最新发展的增材制造技术，包括光固化和熔融沉积两大类光固化技SLA/DLP FDM术通过紫外光选择性固化光敏树脂，层层构建复杂结构；熔融沉积技术通过挤出熔融高分子丝材逐层堆积打印特别适合复杂形态制作，材料利用率高，已用于义齿基托、临3D时冠桥和手术导板等数字化技术正深刻改变传统高分子修复体制作工艺从口内扫描获取数字模型，经软件设计后，可选CAD择减材铣削或增材打印方式制作这一工作流程显著提高了效率和精度，为患者提供更舒适的就诊3D体验高分子材料的生物相容性残余单体问题高分子材料聚合反应通常不完全，会残留一定量未反应单体以为例，常规热固化后仍有约PMMA的甲基丙烯酸甲酯单体残留，可能引起口腔黏膜刺激和过敏反应延长聚合时间、提高聚合

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0.5%温度和后处理可显著减少残余单体老化与降解口腔环境中，高分子材料面临唾液浸泡、值波动、温度变化和细菌作用等多重挑战这些因素可导pH致材料吸水、增塑化、水解和表面降解长期使用后可能出现机械性能下降、表面粗糙度增加和细菌附着等问题，影响修复体功能和寿命微生物附着高分子材料表面微孔和粗糙度为微生物提供了附着条件研究显示，未经处理的和复合树脂表PMMA面容易形成生物膜，增加龋病和义齿性口炎风险表面抛光、添加抗菌剂和表面改性处理可有效降低微生物附着界面粘结挑战高分子材料与口腔组织或其他修复材料的界面粘结是临床成功的关键传统高分子材料如化学PMMA惰性较高，与组织结合依赖机械嵌锁现代粘结系统通过硅烷偶联剂、表面活化和功能性单体提高了界面结合强度，但长期稳定性仍是挑战提高高分子材料生物相容性的策略包括材料纯化、配方优化和表面处理添加生物活性成分如羟基磷灰石、氟化物和抗菌剂可赋予材料特殊生物学功能纳米技术在表面改性方面展现出巨大潜力，如纳米银涂层提供持久抗菌性，纳米氧化锆增强表面性能高分子修复体临床案例案例一数字化全口义齿修复岁女性患者，全口牙缺失年，传统义齿稳定性差采用口内扫描获取数字印模，软件7310CAD设计个性化义齿，通过打印技术制作尝试义齿进行功能验证最终通过铣削基托和树脂牙制作最终修复体数字3D CAMPMMA化工艺显著提高了基托密合度和咬合精确性，患者报告舒适度和功能明显改善案例二复合树脂前牙美学修复岁男性，前牙间隙过大并伴轻度变色选择纳米复合树脂直接修复，采用分层堆塑技术模拟28牙本质和釉质光学特性术后随访显示修复体边缘密合性好，颜色稳定，患者满意度高与全瓷修复相比，复合树脂方案保存了更多健康牙体组织，且费用更经济高分子材料优势与挑战高分子材料优势现存挑战与应对高分子材料在牙科修复中具有诸多独特优势，使其成为不可或缺尽管发展迅速，高分子材料仍面临一些技术难题，需要持续创新的材料类别解决•加工灵活性强，可采用多种成型工艺•聚合收缩导致边缘微渗漏（体系优化）•易于修改和调整，临床操作简便•耐磨性低于陶瓷材料（纳米填料增强）•吸收冲击能力好，降低对抗牙磨损•长期色稳定性不足（改良基质组成）•重量轻，患者佩戴舒适度高•机械强度有限（纤维和颗粒增强）•与数字化技术高度兼容•部分材料生物相容性待提高（表面修饰）•成本效益优异，适合广泛人群•老化与降解问题（交联度提升）•美学潜力大，可模拟天然牙组织•细菌附着与生物膜形成（抗菌改性）高分子材料的发展趋势是多功能化与智能化通过添加功能填料如生物活性玻璃、抗菌纳米颗粒、荧光剂等，赋予材料额外功能智能响应型聚合物如敏感材料、形状记忆聚合物等正从实验室走向临床此外，生物可降解高分子在引导组织再生和药物缓释系统中pH展现出巨大应用潜力牙科陶瓷材料基础长石瓷白榴石瓷二硅酸锂氧化铝陶瓷氧化锆陶瓷其他特种陶瓷小结三高分子与陶瓷材料高分子创新陶瓷新高度临床应用融合高分子材料通过纳米填料增陶瓷材料在强度与美学平衡高分子与陶瓷材料在特定领强、智能功能设计和数字化方面取得重大突破，氧化锆域形成互补关系，如陶瓷-制造，正不断拓展应用边和二硅酸锂体系逐渐成为修聚合物复合材料兼具两类材界等高性能聚合物复主流技术料优势临床选择更加个性PEEK CAD/CAM展现出取代部分金属修复的与陶瓷材料深度融合，实现化和精准化，根据具体需求潜力，特别在减震和生物力高精度、高效率的修复体制选择最适合的材料组合学方面具有独特优势作高分子材料和陶瓷材料代表了牙科修复材料的两大重要方向高分子材料凭借加工灵活性、良好韧性和经济性在可摘义齿、直接充填和临时修复中占据重要地位；陶瓷材料则依靠卓越的美学性能、化学稳定性和不断提升的力学强度，成为固定修复的主导材料未来发展将聚焦于两类材料的界面整合与功能融合，如陶瓷树脂混合材料、陶瓷增强高-分子等复合系统生物活性陶瓷与智能响应高分子的结合将为组织再生和治疗性修复开辟新途径全瓷修复材料的进化氧化锆陶瓷系统二硅酸锂玻璃陶瓷氧化锆陶瓷是当前最高强度的牙科陶瓷材料，经历了二硅酸锂代表性能与美学平衡的中强度陶瓷系统ZrO2Li2Si2O5三代技术进化•抗弯强度350-400MPa•第一代，高强度但不透明3Y-TZP1200MPa•优异透明度与荧光性•第二代添加氧化铝，提高稳定性•良好的边缘密合性•第三代立方相氧化锆，透明度提高50%•适合加工与传统热压CAD/CAM•第四代梯度结构设计，兼顾强度与美学适用于前牙区单冠、贴面和嵌体修复，近期强化型产品可用于主要应用于后牙单冠、多单位桥和基台，特别适合有磨牙症的三单位前牙桥高风险患者两种材料系统针对不同临床需求分别进行了优化氧化锆侧重于力学性能提升，通过调整晶相组成和粒径分布不断改善透明度；二硅酸锂则以卓越美学效果为基础，通过晶体结构优化提高强度最新研究方向包括氧化锆硅酸锂混合陶瓷和氧化锆增强玻璃陶-瓷等，试图在单一材料中实现强度与美学的最佳平衡现代全瓷技术CAD/CAM数据采集通过口内扫描仪或模型扫描仪获取三维数字模型数据修复体设计专业软件进行虚拟设计与分析，包括形态、接触关系和厚度检查加工制造根据材料特性选择减材铣削或增材打印制造方式3D后处理完成烧结、抛光、上色或层饰，实现最终美学效果陶瓷技术根据材料状态可分为两大加工路径一是硬块铣削工艺，直接从完全烧结的陶瓷块CAD/CAM中切削出最终形态，精度高但对设备要求极高，主要用于玻璃陶瓷；二是软块加工工艺，从预烧结或绿色状态的材料中铣削，随后进行最终烧结，材料易加工但需考虑烧结收缩，主要用于氧化锆现代全瓷修复已形成完整数字化工作流程从口内光学印模开始，经过计算机辅助设计，再到数控加工制造，最后进行表面处理和临床粘结这一流程不仅提高了效率和精确度，还实现了无模型工作流，显著改善了患者体验陶瓷贴面与嵌体修复微创贴面预备陶瓷嵌体设计粘结技术关键现代陶瓷贴面强调微创理念，牙体预备深度通与传统充填相比，陶瓷嵌体提供更好的边缘密陶瓷修复体的临床成功很大程度依赖于正确的常控制在，主要限于釉质层内合性和咬合关系重建能力嵌体预备要求去除粘结程序包括陶瓷表面处理（氢氟酸酸蚀硅

0.3-

0.7mm+这种釉质内预备保留了更多健康牙体组织，所有龋坏组织，建立明确的洞壁和洞底，边缘烷化）和牙体表面处理（选择性酸蚀粘结剂涂+提高了粘结强度和长期稳定性数字化设计允斜面角度约为，以优化陶瓷边缘强度和布）双重固化树脂水门汀是常用选择，需严120°许精确控制预备量，实现真正的最小干预修复体就位路径格控制操作流程以获得最佳粘结效果微创美学修复案例岁女性患者，主诉前牙间隙及轻度变色影响美观采用二硅酸锂陶瓷贴面方案，经数字化设计预览并获得患者认可微创35预备后，制作高精度贴面并使用树脂水门汀粘结术后患者对美学效果非常满意，五年随访显示修复体完好，边缘密合性优异，无变色CAD/CAM或断裂现象陶瓷材料的失效模式裂纹扩展机制陶瓷属于脆性材料，无明显塑性变形能力在应力作用下，微裂纹从材料表面或内部缺陷处起始，逐渐扩展直至灾难性断裂水分子可促进裂纹扩展（应力腐蚀），降低材料疲劳寿命氧化锆具有独特的相变增韧机制，可有效阻止裂纹扩展崩瓷现象分析崩瓷是临床最常见的陶瓷修复体失效形式，特别是多层结构的烤瓷冠主要原因包括陶瓷厚度不足、支持结构设计不当、熔附界面缺陷和咬合创伤单体式氧化锆修复体崩瓷率明显低于传统分层瓷，是改善临床耐久性的有效途径修复策略选择轻微崩瓷可采用口内修复技术，包括表面处理、硅烷化和复合树脂充填修复效果受损伤范围和位置影响，美学区域效果有限严重崩瓷或断裂通常需要更换修复体某些情况下可考虑金属支架加强的返修方案，提高力学可靠性预防措施预防陶瓷失效的关键在于合理设计、材料选择和精确制作应确保足够均匀的材料厚度、避免尖锐内角、优化咬合关系，并针对患者个体功能情况（如磨牙症）调整设计参数定期复查和早期干预可显著延长修复体使用寿命陶瓷修复体失效的主要影响因素包括材料特性、设计因素、制作工艺和临床条件通过有限元分析等现代设计工具可预测应力分布，优化修复体形态采用增韧陶瓷材料、改良连接区设计和控制咬合负荷是提高临床可靠性的有效策略陶瓷材料创新自愈合陶瓷微裂纹自动修复新技术复合陶瓷2聚合物网络增强的混合结构梯度结构陶瓷3从核心到表面性能渐变设计纳米陶瓷控制纳米晶体相微结构传统陶瓷基础性能与工艺成熟纳米陶瓷技术是当前研究热点，通过精确控制晶体尺寸和分布实现性能优化纳米氧化锆晶体可显著提高材料透明度同时保持良好强度；纳米荧光颗粒可模拟天然牙釉质的光学特性；纳米结构控制还可改善材料加工性能和表面特性复合陶瓷和混合材料代表另一创新方向，结合不同材料优势树脂基纳米陶瓷在修复中应用广泛，兼具陶瓷的美学性和高分子的可加工性新型自愈合陶瓷通过添加特CAD/CAM殊相变材料，在受热或压力条件下可修复微裂纹，延长修复体使用寿命梯度功能陶瓷则通过从核心到表面的成分和结构渐变，同时满足美学和力学需求牙科玻璃离子材料基本组成与化学机制主要类型与改进玻璃离子材料主要由铝硅酸盐玻璃粉和聚酸水溶液组经过多代技术发展，形成多种专用配方成•传统型基础配方，强度有限•粉剂含钙、铝、氟的硅酸盐玻璃•高粘度型填料优化，提高耐磨性•液剂多元羧酸聚合物溶液•树脂改良型添加树脂成分提高性能•固化过程酸碱反应形成交联网络•光固化型操作时间可控•氟离子释放长期抗龋效应•金属增强型添加合金粉提高强度临床应用优势独特的生物学特性使其在特定领域不可替代•化学粘结于牙体组织无需额外处理•长期释放氟离子具抗龋效应•热膨胀系数接近天然牙•生物相容性优良•技术敏感性低，适合特殊环境玻璃离子材料在乳牙修复、非承重区充填和过渡性修复中具有独特优势其化学粘结特性和氟离子释放能力特别适合高龋风险患者在微创牙科理念下，玻璃离子材料因其保存牙体组织的特性而受到重视新一代玻璃离子材料正向高强度和多功能方向发展纳米填料技术显著改善了材料物理性能；生物活性成分添加拓展了其治疗潜能；壳聚糖等天然聚合物改性提高了生物相容性这些创新进一步拓展了玻璃离子材料的应用范围陶瓷修复体经典案例案例一后牙单冠修复岁男性患者，下颌第一磨牙大面积充填物脱落考虑患者有轻度磨牙症，选择单层解剖形态氧化锆冠修复利用数字化工56作流完成设计和制作，修复体厚度均匀（咬合面，侧壁）三年随访显示修复体完好，无崩瓷或磨损，边缘密合良好，对颌牙无明显

1.5mm

1.0mm磨耗案例二前牙美学修复岁女性，上前牙区美学要求高选择二硅酸锂陶瓷作为材料，结合数字化微笑设计确定理想形态制作临时冠验证功能和35美学效果后，采用技术制作最终修复体修复体展现出优异的光学特性，与周围牙齿自然融合，患者对透明度和色调过渡非常满意CAD/CAM案例三后牙固定桥修复岁患者，缺失上颌第一磨牙采用四单位氧化锆桥体修复，连接区加强设计（直径不小于）最终修复体采用分474mm²层饰瓷技术完成美学效果两年随访显示功能良好，咀嚼效率显著改善，未出现机械并发症陶瓷材料的局限与展望当前局限性未来发展方向尽管牙科陶瓷取得长足进步，仍面临一些本质性挑战创新技术正在解决这些根本挑战•脆性特征韧性不足，抗冲击能力有限•相变增韧提高断裂韧性•加工敏感性技工操作要求高•自愈合材料延长使用寿命•工具磨损加工设备成本高•低温加工节能环保制造•修复难度损坏后难以口内修复•智能陶瓷应力感应与响应•过度磨损对牙部分材料硬度过高•数字化一体化简化工作流•能耗高烧结过程能源消耗大•生物活性整合促进界面结合陶瓷材料的磨损性是一个复杂平衡问题理想材料应具有足够耐磨性保证自身寿命，同时不过度磨损对颌天然牙研究表明，氧化锆陶瓷对对颌磨损较大，而玻璃陶瓷与天然牙更为接近表面抛光和釉化处理可显著改善陶瓷表面特性，降低摩擦磨损加工适应性方面，技术与陶瓷材料的融合不断深入新型预制块设计降低了加工难度，热处理优化简化了后处理步骤CAD/CAM打印陶瓷技术（如和）正逐步应用于复杂形态修复体制作，有望突破传统减材制造的局限3D DLPSLA生物活性牙科材料生物活性玻璃钙磷酸盐材料能与活体组织形成化学键合，促进矿化和组织模拟牙体硬组织矿物成分，具有良好的生物相再生的特殊材料容性和骨传导性2组织工程支架生长因子修饰材料4提供三维结构支持，引导组织定向生长和功能整合生物因子的功能性材料，可主动调控细胞重建行为生物活性材料是现代牙科材料学的前沿领域，其特点是能与生物组织产生特定相互作用，促进自然修复过程生物活性玻璃（如和）通过表面45S5S53P4反应释放离子，形成羟基磷灰石层，与牙体组织建立化学键合这种材料已用于牙本质过敏治疗、牙髓保护和骨缺损修复钙磷酸盐材料如羟基磷灰石和磷酸三钙，因其成分与牙齿和骨组织相似，具有优异的生物相容性这类材料可作为修复材料的填料，提供释放钙、磷离子β-的离子储库，促进周围组织再矿化最新研究方向是将生长因子、干细胞和基因治疗技术与材料科学整合，开发具有诱导性的智能材料，实现真正的组织再生而非简单替代小结四陶瓷与生物活性材料应用功能与美学整合现代修复理念超越简单替代数字化推动精准修复技术赋能材料潜能释放仿生设计引领方向3向自然牙组织学习陶瓷材料经过几代发展，已从单纯美学材料演变为兼具美学和功能的全能修复材料强度与透明度的平衡、加工精度的提升和临床操作的简化，使陶瓷修复成为当代牙科的主流选择特别是氧化锆陶瓷的发展，打破了传统美学区域用全瓷，功能区域用金属的界限，实现了全口统一材料修复的可能生物活性材料代表未来发展方向，从惰性替代转向主动调控通过材料与生物因子的结合，创造能促进组织自我修复的智能系统这一领域的进步将逐步改变传统修复理念，实现更加保守、微创和个性化的治疗方案数字化技术与生物材料的深度融合，将进一步提升修复的精确度和预测性种植材料与修复系统表面微结构调控种植体表面处理是提高骨结合的关键技术现代钛种植体通常采用多级表面结构设计微米级结构（）提供机械嵌锁，增加初期稳定性；亚微米结构（1-10μm

0.1-）影响蛋白吸附和细胞反应；纳米结构（）模拟天然骨组织形貌，促进干细胞分化常用技术包括喷砂酸蚀、阳极氧化和激光微纹理化1μm100nm从钛到氧化锆氧化锆种植体因其白色外观和优异生物相容性，近年受到广泛关注相比传统钛种植体，氧化锆表现出更低的菌斑附着率和更好的软组织反应，特别适合前牙美学区域和金属过敏患者然而，长期临床数据仍相对有限，断裂风险和螺纹设计优化仍是研究重点最新双层结构设计（外层核心）有望克服传统氧化锆脆性问题Y-TZP+ATZ上部结构材料选择种植修复系统需要综合考量多层结构基台材料从传统钛金属扩展至氧化锆、等多样选择，各有优势；上部修复体则根据美学和力学需求，选择不同材料组合当前趋PEEK势是追求材料间的应力缓冲和生物相容性平衡，避免过硬材料（如金属瓷）直接与种植体连接，而采用弹性模量梯度设计，更接近天然牙结构种植系统是材料科学与口腔医学高度融合的领域，多种材料和结构协同工作现代种植修复已从单纯追求骨整合，转向更全面的组织整合和功能整合生物活性涂层技术（如生长因子、抗菌肽和羟基磷灰石涂层）正在临床转化，有望提高复杂病例的成功率数字化技术在种植修复中的应用也日益深入，从术前规划到最终修复实现一体化管理智能功能材料响应型材料pH能感知口腔变化并作出相应反应的智能材料当局部环境酸度增加（如细菌产酸）时，材料释放碱性组分中pH和酸性，预防脱矿；同时可释放氟离子或抗菌剂，主动抑制致龋菌这类材料已用于开发智能充填材料和粘结系统，为预防性修复提供新思路抗菌纳米材料整合纳米银、氧化锌等抗菌组分的功能性修复材料纳米银以多种机制破坏细菌细胞结构和代谢功能，持续释放低浓度银离子可长期预防生物膜形成这类材料已成功应用于义齿基托、临时冠材料和粘结剂，显著降低二次龋风险和假牙性口炎发生率药物缓释系统能控制释放治疗药物的修复材料平台通过设计多孔结构、可降解组分或响应性释放机制，实现对药物释放的时空控制典型应用包括含抗生素的暂封材料、释放消炎药的牙周膜片和负载生长因子的骨移植材料这种整合治疗和修复功能的方法，大幅提高了复杂病例的成功率感应诊断材料具备监测口腔环境变化能力的新型材料通过整合微型传感元件或化学指示剂，可实时监测值、细菌活性、pH咬合力分布等参数研究中的智能修复体可通过颜色变化提示病变风险，或向智能设备传输数据实现远程监控这一方向代表了预测性修复的未来发展趋势智能功能材料正改变传统惰性替代的修复理念，向主动响应和预测预防方向发展通过整合纳米技术、药物输送系统和传感技术，现代修复材料不仅恢复缺失组织，还能监测口腔环境、预防疾病复发和促进组织再生未来发展将更加注重多功能集成和个性化定制，如根据患者口腔菌群特点调整抗菌组分配比，或基于基因表达谱设计特定生长因子组合，实现真正的精准医学生物医用材料的安全评估评估类别测试内容标准要求细胞毒性材料对细胞活力影响ISO10993-5致敏性引起过敏反应风险ISO10993-10基因毒性引起损伤能力DNA ISO10993-3口腔黏膜刺激性直接接触组织反应ISO10993-10亚慢性毒性长期接触生物效应ISO10993-11理化性能降解产物、离子释放ISO22674临床评价真实使用效果与风险ISO14155牙科修复材料作为长期与人体组织接触的医疗器械，其生物安全性评估尤为重要现代评估体系采用多层次方法，从体外细胞实验到动物试验再到临床监测，全面评价材料的安全性体外测试包括细胞毒性、基因毒性和血液相容性等；动物实验评估植入反应、免疫原性和长期降解行为；临床监测则关注实际应用中的不良反应和长期安全性随着新材料不断涌现，动态评估机制日益重要特别是纳米材料和智能响应材料引入了新的安全考量，如纳米颗粒的组织分布和长期累积效应基于体外器官芯片和计算机模拟等新技术的替代测试方法正在发展，有望提供更精准的安全性预测临床上，大数据分析和不良反应主动监测系统帮助识别罕见风险，指导材料改进和应用规范口腔修复材料的打印技术3D牙科材料前沿趋势纳米技术革新辅助设计结构生物材料AI纳米材料科学正深刻改变传统人工智能技术正革新修复材料借鉴自然材料精妙结构设计的修复材料性能纳米填料开发流程机器学习算法可从仿生材料兴起从珍珠母层状（）显著提高复海量实验数据中识别材料性能结构获得灵感的复合陶瓷提高20-100nm合树脂强度和抛光性；纳米结与结构关系，预测新配方性了韧性；模拟牙釉质棱柱结构构表面处理增强种植体骨整能；计算机模拟技术精确分析的定向晶体陶瓷改善了断裂阻合；纳米涂层提供长效抗菌性修复体内应力分布，优化几何力；受贝壳启发的砖泥微结-能；纳米诊断元件实现早期病设计；辅助诊断系统评估失构大幅提升了复合材料强度，AI变检测控制纳米尺度结构是效风险，个性化调整材料选择同时保持轻量化特性实现材料多功能化的关键途和修复方案径精准医学材料根据个体差异定制的新一代修复材料出现结合基因组学数据设计的抗菌策略；考虑个体免疫特性的低致敏材料；适应患者特定代谢状态的功能梯度材料；整合患者特异性生长因子的组织再生支架实现从通用修复到个性化精准修复的转变材料性能优化正从单一参数提升转向综合性能平衡未来修复材料将在强度、美学、生物相容性和功能性之间寻求最佳平衡点，通过多相复合、梯度结构和智能响应机制实现全方位性能提升制造技术创新如打印（可变形材料）、生物打印（含4D活细胞材料）将进一步扩展牙科修复的可能性边界口腔数字化与智能工厂数字化采集口腔扫描仪直接获取口内三维数据，无需传统印模；面部扫描器采集患者面部信息辅助美学设计；锥形束提供骨组织三维结构CT数字化设计专业软件进行虚拟修复体设计；数字微笑设计系统预览美学效果；生物力学分析软件优化结构CAD设计参数智能制造云端数据处理与分发；多轴联动数控设备精确加工；增材制造技术实现复杂结构；全自动生产线减少人工干预质量管控光学扫描实时尺寸检测；数字孪生对比分析；视觉系统缺陷识别；全流程数据追踪确保品质AI口腔数字化技术正从单点应用向全流程整合发展口内扫描仪已从早期的单颗牙扫描发展到全口扫描，精度达到，完全满足临床要求数字化设计软件整合了材料学参数库，可根据选择的材料自动调整关键设计参数如±10μm连接区尺寸、最小厚度等，大幅减少设计失误最新系统还支持辅助自动设计，根据对邻牙和对颌关系智能生成AI最佳修复体形态智能制造实现了数据驱动的全自动化生产多材料打印系统可在单次制造中整合不同功能材料；智能排产算法3D优化加工顺序和材料利用率；自动化机械臂实现工序间无缝衔接；全程数字追踪确保每个修复体可溯源这种智能工厂模式不仅提高效率，还实现了标准化品质，同时保持个性化定制的灵活性材料科学在未来牙科修复中的地位未来牙科修复将由多学科交叉融合驱动创新材料科学作为核心基础，与生物医学工程、人工智能、组织工程和临床医学深度结合，形成多维创新网络这种融合带来的不仅是修复材料性能的提升，更是修复理念的革命性变革从简单替代缺失组织转向促进组织再生和功能重建——命题性创新将成为材料开发的主导模式不同于传统的偶然发现或渐进改良，命题性创新从临床需求出发，明确定义目标功能，然后从材料学、生物学和工程学等多角度寻求解决方案例如，针对开发能主动预防龋病的修复材料这一命题，研究人员整合了响应聚合物、纳米银释放系统和荧光指示剂，创造出具有防龋、抗菌和早期诊断pH功能的多功能复合树脂，实现了预防性和治疗性的双重目标牙科修复材料的临床标准与法规国际标准体系国际标准化组织制定的牙科材料标准是全球最权威的技术规范规定了金属材料性ISO ISO22674能要求；涵盖陶瓷材料测试方法；针对聚合物修复材料；系列规范ISO6872ISO4049ISO10993了生物相容性评估这些标准确保了材料性能评价的一致性和可比性，是产品研发和质量控制的重要依据中国标准现状中国牙科材料标准体系包括国家标准和行业标准两个层次近年来国内标准逐步与国际接轨，GB YY如《口腔用氧化锆陶瓷材料》、《口腔材料生物相容性试验方法》等同时，YY/T0626YY0636考虑国内临床实践特点，部分标准增加了适合中国患者的特殊要求，如色度扩展、耐久性评价等注册法规要求牙科修复材料作为医疗器械，需遵循严格的上市注册流程欧盟法规要求全面的临床评价数据；MDR美国根据风险等级实施不同程度的监管；中国注册分类明确，需提供详细有效性和安全性FDA NMPA研究资料随着全球法规趋严，材料研发周期和合规成本显著增加监管发展趋势新材料监管面临的核心挑战是如何平衡创新与安全现代监管理念强调全生命周期管理，从研发、生产到临床应用和废弃处置的全过程监控新兴技术如辅助风险评估、实时监测系统正逐步应用于材AI料安全监管未来趋势是建立更灵活的自适应监管路径，对创新材料开辟绿色通道同时保证安全底线标准与法规不仅是约束，更是推动行业进步的动力高水平的标准体系促使制造商不断提升产品性能和安全性，最终受益的是患者中国正积极参与国际标准制定，提升在全球牙科材料领域的话语权同时，国内企业也在加强标准研究和合规体系建设，为产品国际化奠定基础未来发展与挑战精准医疗目标实现个体化修复方案最优化生物技术赋能2生物活性材料促进组织再生数字化变革全流程数字化提升精度与效率材料科学创新多学科交叉推动材料性能跃升个性化精准医疗是牙科修复材料未来发展的核心趋势传统一刀切的材料选择正逐步被基于患者特异性需求的个体化方案取代这种转变依赖于几个关键要素精确的诊断技术捕捉个体差异，灵活的材料系统适应不同需求，人工智能辅助决策系统整合多源数据，以及柔性制造技术实现高效定制智能材料与人工智能的结合代表着技术融合的最前沿算法可分析患者口腔环境特征，预测不同材料的长期表现；机器学习系统能从临床大数据中识别成功模AI式，指导材料配方优化；智能响应材料则根据算法预测，在特定条件下释放功能因子，实现主动防御和治疗这种智能材料智能系统的组合将重新定义牙科修+复的边界，从被动修复转向主动健康管理总结与互动问答先进材料临床价值技术创新推动力现代牙科修复材料的发展极大提升了临床治疗效果多种创新技术共同驱动口腔修复的进步数字化高性能陶瓷材料使无金属修复成为现实，改善了美学系统从设计到制造全面优化；打印技术CAD/CAM3D效果；纳米复合材料提供了更耐久的充填解决方案；拓展了复杂结构制造能力；纳米技术和生物材料学提生物活性材料促进了组织再生；数字化材料与技术的供了新型功能材料；人工智能辅助设计与分析系统提结合提高了修复精度和效率升了决策质量•患者获益更美观、更舒适、更持久的修复体验•工作流优化从传统到数字化的全面转型•医生获益简化操作流程，提高治疗可预测性•精度提升微米级精确修复成为可能•系统获益实现更好的长期成本效益比•材料革新从单一功能到多功能智能材料关键学习要点掌握牙科修复材料学需要建立系统性知识框架理解材料基础科学原理；熟悉各类材料的特性、适应症与局限性；掌握材料选择的临床决策流程；了解新材料和新技术的发展动态；培养多学科交叉的系统思维•基础与临床结合的整合思维•证据导向的材料选择能力•持续学习的专业发展意识通过本课程的系统学习，我们全面探索了从传统到先进的牙科修复材料体系金属、高分子、陶瓷和生物活性材料各具特色，在不同临床情境中发挥独特作用数字化技术与材料科学的深度融合，正在重塑传统修复工作流程，提升精确度和效率在未来的学习和实践中，希望大家能够建立动态、开放的知识体系，不断吸收新理论、新技术和新材料的发展成果牙科修复材料学是一个高度交叉的领域，需要我们在材料科学与临床实践之间架起桥梁，将先进技术转化为改善患者口腔健康的实际成果欢迎同学们就课程内容提出问题，展开更深入的讨论与交流。