材料科学家Andreas Hermann，矫形牙医Yijin Ren和他们的同事们制作了一个3D打印基板，可以杀死与之接触的细菌。第一次将其应用在牙科，但之后也会跟着出现其他植入物。他们的研究结果最近发表在《先进功能性材料》杂志上。

“口腔矫形科主任Kolff，问我能不能想出一种抗菌的牙胶”，Herrmann解释说。带牙套的孩子会有小的金属块粘在牙齿上，这些都是导致蛀牙的细菌滋生的理想温床。“所以当我在她的办公室里看到各种各样用于牙科的3D打印材料时，我说：为什么不把抗菌药物加入到3D打印材料里面去？”这项研究结果在经过两年半的研究工作后发表了。

在牙科，标准做法是将材料在紫外灯下进行聚合。Herrmann常规使用单体，并开始加入所谓的季铵离子。这些带正电荷的分子与带负电荷的细菌包膜相互作用并在其上打一个小孔，杀死细菌。

科学家们用了两种方法制作了可打印的抗菌材料。第一种方法中，他们将两种不同的单体和外加一个聚合单位的季铵化合物混合在一起并使用紫外线光对整个混合物进行聚合。但一些抗菌药物仍然可以从聚合物网眼滤出。

在第二种方法中，他们首先将抗菌基团聚合形成长链。将所得的抗菌聚合物添加到三D打印液体中，在聚合过程中与其他聚合物相互缠绕。这样就只有极少的抗菌物质扩散出去。

“这两种方法的诀窍是获得能够进行3D打印的混合物并减少任何抗菌药物的渗漏。你不会想让它们进入口中，然后是肠道，在那里它们可以杀死肠道细菌，”Herrmann解释。

最后，他们获得了成功。Herrmann：“我们已经唾液打印材料进行了测试。所有的组件都已经准备用于人类，但在我们将这些3D抗菌材料投放市场之前还需要进行更多的测试。”最早可能会应用在口腔矫形，3D打印的固定器和矫正器已经在那里进行使用。看的更远一些，3D打印具有抗菌性能的牙冠也会是一种选择。

抗菌药物的使用可以解决牙科的一个主要问题。“口腔内的任何人造材料都会被细菌侵袭，”Herrmann解释。在美国，每年仅就这项就导致了数十亿美元的牙科费用。但是3D打印具有抗菌性能医用装置的过程应该有着更为广泛的应用。“医学上所有的植入物都受到生物膜形成的困扰，所以给它们加上抗菌性能将是有益的。”