विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने 8 सितंबर 2026 को बताया कि शोधकर्ताओं ने दंत उपयोग के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु और ज़िरकोनिया को जोड़कर दो परतों वाली संरचना विकसित की है। यह स्थायित्व, इंटरफ़ेस स्थिरता और जैव अनुकूलता बढ़ाते हुए शल्य चिकित्सा की जटिलता घटाती है।
पारंपरिक दंत प्रत्यारोपण में तीन भाग होते हैं—जबड़े की हड्डी में लगने वाला फिक्स्चर, फिक्स्चर और क्राउन को जोड़ने वाला एबटमेंट, तथा स्वयं क्राउन। बहु-घटक व्यवस्थाएँ एबटमेंट इंटरफ़ेस पर सूक्ष्म हलचल के प्रति संवेदनशील होती हैं, जिससे अस्थि एकीकरण प्रभावित हो सकता है और प्रत्यारोपण ढीला पड़ सकता है। ऐसे सिस्टम में आमतौर पर दो से तीन सर्जिकल प्रक्रियाएँ लगती हैं, जिससे रोगी की असुविधा और नैदानिक जटिलता बढ़ती है। टीआई6एआई4वी मुंह के नम वातावरण में संक्षारण और मसूड़ों के सिकुड़ने के प्रति संवेदनशील हो सकता है। ज़िरकोनिया दिखने में आकर्षक और संक्षारण-रोधी है, पर जल अपघटन से समय के साथ कमज़ोर हो सकता है, जिससे दीर्घकालिक स्थिरता प्रभावित होती है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के स्वायत्त संस्थान इंटरनेशनल एडवांस्ड रिसर्च सेंटर फॉर पाउडर मेटलर्जी एंड न्यू मैटेरियल्स (एआरसीआई) के वैज्ञानिकों ने टीआई6एआई4वी और यट्रिया-स्थिर ज़िरकोनिया (वाईएसजैड) को एक कार्यात्मक रूप से एकीकृत दो-परत संरचना में समेकित किया। इसमें टीआई6एआई4वी जबड़े की हड्डी के मज़बूत एकीकरण के लिए भार वहन करने वाले फिक्स्चर का काम करता है, जबकि वाईएसजैड बेहतर घिसाव प्रतिरोध और कलात्मकता के लिए क्राउन क्षेत्र बनाता है।
निर्माण स्पार्क प्लाज्मा सिंटरिंग (एसपीएस) से हुआ। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए टेपर्ड ग्रेफाइट डाई ने सिंटरिंग के दौरान तापमान पर सटीक नियंत्रण दिया, जिससे दोनों सामग्रियों के सिंटरिंग तापमान में अंतर के बावजूद एक साथ सघनीकरण संभव हुआ। घनत्व 99.5 प्रतिशत तक पहुँचा और एक ही चरण में मज़बूत, दोषरहित दो-परत संरचना बनी। सिंटरिंग के बाद 5-एक्सिस सीएनसी मशीन से थ्रेडेड प्रत्यारोपण आकार की मशीनिंग जाँच हुई; घुमावदार सतहों पर औज़ार की गति से जुड़ी चुनौतियाँ देखी गईं और प्रक्रिया अनुकूलन जारी है। समग्र निर्माण अत्यधिक पुनरुत्पादनीय और औद्योगिक उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
परीक्षणों से दरार, परतदारपन, छिद्र या द्वितीयक चरणों के बिना स्पष्ट इंटरफ़ेस की पुष्टि हुई। महीन वाईएसजैड कण (लगभग 0.3 माइक्रोमीटर) मिले; इंटरफ़ेस के पास टीआई6एआई4वी कण थोक की तुलना में 0.3–1 माइक्रोमीटर तक परिष्कृत थे और कोई उल्लेखनीय मौलिक प्रसार नहीं दिखा। कठोरता 1350 एचवी तक, संपीडन शक्ति लगभग 1550 एमपीए और फ्लेक्सुरल शक्ति लगभग 310 एमपीए मिली—व्यावसायिक सामग्रियों के बराबर या उससे अधिक। एल929 माउस फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं पर एमटीटी परीक्षण में सभी सांद्रताओं पर 90 प्रतिशत से अधिक चयापचय गतिविधि मिली; हीमोलिसिस परीक्षणों में लाल रक्त कोशिकाओं को नगण्य क्षति दिखी। इस एक-टुकड़ा प्रत्यारोपण से सर्जरी की ज़रूरत घटती है तथा दीर्घकालिक स्थिरता, बेहतर रोगी परिणाम और स्वदेशी जैव चिकित्सा उपकरण विकास को सहारा मिलता है। शोध साइंसडायरेक्ट पर उपलब्ध जर्नल मैटेरियल्स लेटर्स में प्रकाशित है।