基于龋齿的高发病率和长期治疗特性,具有长期治疗效果的个性化牙用填充体在牙科临床中具有广泛的应用前景。本研究采用3D打印技术制备牙用填充体,对其进行体外释放行为评价和生物力学行为模拟。研究结果可为个性化缓释植入剂的制备和评价提供实验基础。通过3D扫描和3D打印获得制备模具,采用热熔挤出和热压法制备替硝唑(TNZ)牙用填充体。优选模具材料为聚乳酸,制得牙用填充体,外观光滑,三维大小与制备模具内部空腔吻合。TNZ的起始热分解温度约为201℃,在整个制备过程中具有良好的热稳定性。填充体中TNZ的吸热熔融温度为115℃,TNZ主要以微晶形式分散于牙用填充体中。为保证热熔挤出的可操作性,优选的增塑剂种类为柠檬酸三乙酯。为保证填充体具有较高的强度(σ_b=3.40 MPa)和良好的韧性(ε_b=10.0%),优选的增塑剂用量为20%。通过3D打印获得释放模具,设计微型释放池,建立牙用填充体的体外释放方法。为保证释放介质浓度长期高于TNZ的最低抑菌浓度,释放调节剂的种类优选HPMC-E5,根据临床使用需要,释放调节剂的用量范围为2.5%-10%。优化处方可在7天内缓慢释放药物,释药曲线与Peppas方程吻合(R=0.9985),释药机理为扩散和骨架溶蚀相结合。通过3D打印获得压缩模具,建立牙用填充体的耐压行为评价方法。结果表明:通过压缩应力-压缩应变曲线,可定量评价牙用填充体受压过程,研究浸泡7天对牙用填充体耐压行为的影响。建立牙用填充体的受压三维几何模型,采用有限元法进行生物力学模拟。由牙用填充体的Von Mises应力和Von Mises应变分布结果可知:高强度的压缩模具承受了最大Von Mises应力,而高延展性的牙用填充体上表面外沿承受了最大Von Mises应变。浸泡7天后,整体的最大Von Mises应力无明显变化,而最大Von Mises应变明显变大,但仍满足完整性,符合日常使用需求。基于模拟结果,可进一步分析牙用填充体生物力学行为的影响因素,发现:外压与最大Von Mises应力呈线性正相关,龋洞角度对最大Von Mises应力有明显影响。为了填充体使用时具有较高的强度,较小的变形和快速释药起效,进一步制备多层牙用填充体。优选聚乳酸:柠檬酸三乙酯=4:1为封口层材料,Soluplus~?为速释层材料。考察双层填充体的生物力学行为,结果表明:最大Von Mises应力分布在压缩模具上表面内环,最大Von Mises应变分布在双层填充体上表面外沿。Von Mises应力分布无明显变化,最大Von Mises应变明显下降,在正常咀嚼过程中,双层填充体具有良好的强度和较小变形。考察三层填充体的体外释放行为,结果表明:速释层设计有助于填充体快速释药,介质中的药物浓度在5 min即可达到最低抑菌浓度。0.5 d达到最高浓度,缓慢释药超过7 d。