飞秒激光表面处理对氧化锆表面特征及弯曲强度的影响

李文锦，丁 茜，原福松，孙丰博，郑剑桥，鲍 蕊，张 磊△

(1. 北京大学口腔医学院·口腔医院，修复科 国家口腔医学中心 国家口腔疾病临床医学研究中心 口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室，北京 100081； 2. 北京大学口腔医学院·口腔医院，口腔医学数字化研究中心 口腔数字医学北京市重点实验室 国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心，北京 100081； 3. 清华大学材料学院，北京 100084； 4. 北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京 100191)

氧化锆(ZrO2)材料在口腔医学领域内的应用日渐广泛，因其良好的生物相容性、机械性能、不易堆积菌斑的特性和与天然牙相近的美学效果，有望成为钛种植体的理想替代材料[1-4]。种植体的表面显微形貌和粗糙度是影响种植体骨结合的关键因素，常见的氧化锆种植体表面处理方法有喷砂、酸蚀、涂层等[5-6]，这些处理方法可能对种植体表面造成污染，且难以实现表面微观形貌的精确调控。

近年来激光作为一种精确、高效、清洁的技术开始应用于氧化锆种植体的表面处理。既往研究表明，飞秒激光在氧化锆种植体表面形成的微沟槽同时具有微米级别和纳米级别形貌，而且可以通过接触诱导作用促进成骨细胞增殖，引导胶原纤维垂直于种植体表面排列，其骨结合效果优于喷砂表面种植体[7-9]。然而，微沟槽结构可能作为宏观缺陷导致应力集中[10]，进而降低氧化锆的弯曲强度，而已有的研究多集中于微沟槽结构的生物学效应，目前国内外尚未见飞秒激光表面处理对氧化锆机械强度影响的相关研究。……