medalphabetМедицинский алфавитMedical alphabet2078-56312949-2807ООО «Альфмед»10.33667/2078-5631-2025-30-150-155medalphabet-4811Research ArticleСтатьиСравнительный обзор физико-химических характеристик титана и диоксида циркония, используемых для производства дентальных имплантатовA comparative review of the physical and chemical characteristics of titanium and zirconium dioxide used for the production of dental implantshttps://orcid.org/0000-0003-0059-4980ЯнушевичО. О.YanushevichО. О.

Янушевич Олег Олегович – академик РАН, д.м.н., профессор, ректор, заведующий кафедрой пропедевтики терапевтической стоматологии 

Москва

Yanushevich Oleg O. – DM Sci, prof., rector, head of the Department of Propaedeutics of TherapeuticDentistry

Moscow

olegyanushevich@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8035-0638КрихелиН. И.KrikheliN. I.

Крихели Нателла Ильинична – д.м.н., профессор, проректор, заведующая кафедрой клинической стоматологии

Москва

Krikheli Natella I. – DM Sci, prof., vice-rector, head of the Department of Clinical Dentistry 

Moscow

krikheli_msmsu@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9053-496XПеретягинП. Ю.PeretyaginP. Yu.

Перетягин Павел Юрьевич – к.т.н., ведущий сотрудник лаборатории искрового плазменного спекания, заведующий лабораторией новых технологий и медицинских материалов 

Москва

Peretyagin Pavel Yu. – CT Sci, associate professor of the department «Highly Effective Processing Technologies», head of the Laboratory of New Technologies and Medical Materials

Moscow

peretyagin.mstu@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4737-8508ЦициашвилиА. М.TsitsiashviliA. M.

Цициашвили Александр Михайлович – д.м.н., доцент, профессор кафедры пропедевтики хирургической стоматологии

Москва

Tsitsiashvili Alexander M. – MD, Associate Professor, Professor of the Department of Propaedeutics of Surgical Dentistry 

Moscow

amc777@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0325-587XКрамарО. В.KramarO. V.

Крамар Ольга Викторовна – начальник управления науки, ассистент кафедры клинической стоматологии

Москва

Kramar Olga V. – Head of the Department of Science, Assistant of the Department of Clinical Dentistry

Moscow

dr.ovkramar@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0006-4905-5653ПеретягинН. Ю.PeretyaginN. Yu.

Перетягин Никита Юрьевич – инженер лаборатории новых технологий и медицинских материалов, младший научный сотрудник лаборатории искрового плазменного спекания

Москва

Peretyagin Nikita Yu.– Engineer of the Laboratory of New Technologies and Medical Materials, Junior researcher at the «Highly Effective Processing Technologies» 

Moscow

peretyagin.nikita@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-6702-1152НауменкоП. А.NaumenkoP. A.

Науменко Петр Алексеевич – инженер-исследователь кафедры высокоэффективных технологий и обработки МГТУ «СТАНКИН»

Москва

Naumenko Petr A. – research engineer at the Department of Highly Efficient Technologies and Processing 

Moscow

p.naumenko@stankin.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2173-7779БычковаМ. Н.BychkovaM. N.

Бычкова Марина Николаевна – к.м.н., доцент кафедры клинической стоматологии 

Москва

Bychkova Marina N. – CM Sci, Associate Professor of the Department of Clinical Dentistry 

Moscow

stommarina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9550-9816КузнецоваЕ. В.KuznetsovaE. V.

Кузнецова Екатерина Викторовна – научный сотрудник кафедры высокоэффективных технологий и обработки 

Москва

Kuznetsova Ekaterina V. – Researcher, Department of  Highly Efficient Technologies and Processing 

Moscow

e.kuznetsova@stankin.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3350-8383Солис ПинарготеН. В.Solis PinargoteN. V.

Солис Пинарготе Нестор Вашингтон – в.н.с., инженер-исследователь кафедры высокоэффективных технологий и обработки

Москва

Solis Pinargote Nestor W. – Leading Researcher, Research Engineer, Department of Highly Efficient Technologies and Processing

Moscow

nw.solis@stankin.ruФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава РоссииРоссияRussian University of Medicine of the Ministry of Health of RussiaRussian FederationФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава Россииж ФГАОУ ВО «МГТУ»СТАНКИН»РоссияRussian University of Medicine of the Ministry of Health of Russia; Moscow State University of Technology «STANKIN»Russian FederationФГАОУ ВО «МГТУ»СТАНКИН»РоссияMoscow State University of Technology «STANKIN»Russian Federation202503012026030Стоматология (4)150155Copyright © Янушевич О.О., Крихели Н.И., Перетягин П.Ю., Цициашвили А.М., Крамар О.В., Перетягин Н.Ю., Науменко П.А., Бычкова М.Н., Кузнецова Е.В., Солис Пинарготе Н.В., 20262026Янушевич О.О., Крихели Н.И., Перетягин П.Ю., Цициашвили А.М., Крамар О.В., Перетягин Н.Ю., Науменко П.А., Бычкова М.Н., Кузнецова Е.В., Солис Пинарготе Н.В.Yanushevich О.О., Krikheli N.I., Peretyagin P.Y., Tsitsiashvili A.M., Kramar O.V., Peretyagin N.Y., Naumenko P.A., Bychkova M.N., Kuznetsova E.V., Solis Pinargote N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-alphabet.com/jour/article/view/4811

С учетом продолжения поиска оптимального материала для производства дентальных имплантатов, представляется актуальным сопоставить по данным литературы физико-химические свойства (механические свойства, способность к остеоинтеграции, усталостная выносливость титана (cpTi grade 1-4, Ti-6Al-4V) и иттриево-стабилизированного диоксида циркония (ZrO2), применяемых для производства дентальных имплантатов. Проведен анализ опубликованных экспериментальных клинических работ (in vitro, in vivo), исследований с помощью симуляций на основе метода конечных элементов. Обзор показывает сопоставимую способность к остеоинтеграции у обоих материалов, диоксид циркония демонстрирует более высокий модуль упругости и твердость, но повышенную чувствительность к усталости. Титан сохраняет преимущество по пластичности и доказанной долгосрочной эксплуатации. Таким образом, титан остается наиболее универсальным и прогнозируемым материалом, в то время как циркониевые имплантаты для ряда клинических случаев являются настоящей и перспективной альтернативой.

Taking into account the continuing search for the optimal material for the production of dental implants, it seems relevant to compare, according to the literature, the physico-chemical properties (mechanical properties, osseointegration ability, fatigue endurance of titanium (cpTi grade 1-4, Ti-6Al-4V) and yttrium-stabilized zirconium dioxide (ZrO2) used for the production of dental implants. The analysis of published experimental clinical papers (in vitro, in vivo), studies using simulations based on the finite element method. The review shows a comparable ability to osseointegration in both materials, zirconium dioxide demonstrates a higher modulus of elasticity and hardness, but increased sensitivity to fatigue. Titanium retains the advantage of plasticity and proven long-term operation. Thus, titanium remains the most versatile and predictable material, while zirconium implants are a real and promising alternative for a number of clinical cases.

дентальная имплантологиядиоксид циркониятитансплавы для дентальной имплантологииматериалы для имплантатовдентальные имплантатыметод конечных элементовThe authors declare that they have no conflicts of interestReferencesJivraj S, Corrado P, Chee W. An interdisciplinary approach to treatment planning in implant dentistry. Br Dent J. 2007 Jan 13;202(1):11–7. doi: 10.1038/bdj.2006.106. PMID: 17220847.Jivraj S, Corrado P, Chee W. An interdisciplinary approach to treatment planning in implant dentistry. Br Dent J. 2007 Jan 13;202(1):11–7. doi: 10.1038/bdj.2006.106. PMID: 17220847.Shaik N, Gondyala SS, Bejagam V, Sindhuri Y, Shajahan SF, Bhavsar TS. A review on cutting-edge innovations in dental implantology. Bioinformation. 2024 Jul 31;20(7):757–761. doi: 10.6026/973206300200757. PMID: 40401136; PMCID: PMC12093262.Shaik N, Gondyala SS, Bejagam V, Sindhuri Y, Shajahan SF, Bhavsar TS. A review on cutting-edge innovations in dental implantology. Bioinformation. 2024 Jul 31;20(7):757–761. doi: 10.6026/973206300200757. PMID: 40401136; PMCID: PMC12093262.Alanazi S. Aesthetic problems related to dental implants in the aesthetic zone: A systematic review. Saudi Dent. J. 2024, 36(9), 1179–1183. DOI:10.1016/j.sdentj.2024.06.010.Alanazi S. Aesthetic problems related to dental implants in the aesthetic zone: A systematic review. Saudi Dent. J. 2024, 36(9), 1179–1183. DOI:10.1016/j.sdentj.2024.06.010.Hildebrand H.F. (2013). Biomaterials – a history of 7000 years. BioNanoMaterials, 14(3–4), 119–133. https://doi.org/10.1515/bnm-2013-0014.Hildebrand H.F. (2013). Biomaterials – a history of 7000 years. BioNanoMaterials, 14(3–4), 119–133. https://doi.org/10.1515/bnm-2013-0014.Abraham C.M. A Brief Historical Perspective on Dental Implants, Their Surface Coatings and Treatments. Open Dent. J. 2014, 8, 50–55. https://doi.org/10.2174/1874210601408010050.Abraham C.M. A Brief Historical Perspective on Dental Implants, Their Surface Coatings and Treatments. Open Dent. J. 2014, 8, 50–55. https://doi.org/10.2174/1874210601408010050.Lotfy N. History of Dentistry in Ancient Egypt. AMPDR, 2(2), 036. doi:10.21622/AMPDR.2022.02.2.036.Lotfy N. History of Dentistry in Ancient Egypt. AMPDR, 2(2), 036. doi:10.21622/AMPDR.2022.02.2.036.Brånemark, P-I. Osseointegration and its experimental background. The Journal of Prosthetic Dentistry, 1983, V. 50, № 3, P. 399–410Brånemark, P-I. Osseointegration and its experimental background. The Journal of Prosthetic Dentistry, 1983, V. 50, № 3, P. 399–410Sicilia A., Cuesta S., Coma G., Arregui I., Guisasola C., Ruiz E., Maestro A. Titanium allergy in dental implant patients: a clinical study on 1500 consecutive patients. Clin. Oral Impl. Res., 19, 823–835, doi: 10.1111/j.1600-0501.2008.01544.x.Sicilia A., Cuesta S., Coma G., Arregui I., Guisasola C., Ruiz E., Maestro A. Titanium allergy in dental implant patients: a clinical study on 1500 consecutive patients. Clin. Oral Impl. Res., 19, 823–835, doi: 10.1111/j.1600-0501.2008.01544.x.Silva R.C.S., Agrelli A., Andrade A.N., Mendes-Marques C.L., Arruda I.R.S., Santos L.R.L. et al. Titanium Dental Implants: An Overview of Applied Nanobiotechnology to Improve Biocompatibility and Prevent Infections. Materials 2022, 15(9), 3150.Silva R.C.S., Agrelli A., Andrade A.N., Mendes-Marques C.L., Arruda I.R.S., Santos L.R.L. et al. Titanium Dental Implants: An Overview of Applied Nanobiotechnology to Improve Biocompatibility and Prevent Infections. Materials 2022, 15(9), 3150.ASME SB-348 / ASTM B348-11, Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets. (ASTM), 2013.ASME SB-348 / ASTM B348-11, Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets. (ASTM), 2013.Nicholson J.W. Titanium Alloys for Dental Implants: A Review. Prosthesis 2020, 2(1), 100–116. doi:10.3390/prosthesis2020011.Nicholson J.W. Titanium Alloys for Dental Implants: A Review. Prosthesis 2020, 2(1), 100–116. doi:10.3390/prosthesis2020011.Liu B., Xu W., Lu X., Tamaddon M., Chen M., Dong J., Liu Y., Guo L., Zhang J., Qu X. et al. The Optimization of Ti Gradient Porous Structure Involves the Finite Element Simulation Analysis. Front. Mater. 2021, 8, 642135. doi:10.3389/fmats.2021.Liu B., Xu W., Lu X., Tamaddon M., Chen M., Dong J., Liu Y., Guo L., Zhang J., Qu X. et al. The Optimization of Ti Gradient Porous Structure Involves the Finite Element Simulation Analysis. Front. Mater. 2021, 8, 642135. doi:10.3389/fmats.2021.Mahalakshmi G., Gasthi A., Almansour H.M.H., Babaji P., Rao U.M., Haseeb S.A. et al. Evaluation of stress and deformation in bone with titanium, CFR-PEEK and zirconia ceramic implants by finite element analysis. Dental Research Journal 2023, 20, 57.Mahalakshmi G., Gasthi A., Almansour H.M.H., Babaji P., Rao U.M., Haseeb S.A. et al. Evaluation of stress and deformation in bone with titanium, CFR-PEEK and zirconia ceramic implants by finite element analysis. Dental Research Journal 2023, 20, 57.Понякина И.Д. и др. Гальванические токи у людей с металлическими имплантатами в теле в сочетании с металлическими зубопротезными конструкциями //Эндодонтия today. – 2011. – Т. 9. – №. 1. – С. 37–42.Ponyakina I.D. et al. Galvanic currents in people with metal implants in the body in combination with metal dental prostheses // Endodontiya today. – 2011. – Vol. 9. – No. 1. – Pp. 37–42.Osman R.B., Swain M.V. A Critical Review of Dental Implant Materials with an Emphasis on Titanium versus Zirconia. Materials 2015, 8, 932–958. doi:10.3390/ma8030932.Osman R.B., Swain M.V. A Critical Review of Dental Implant Materials with an Emphasis on Titanium versus Zirconia. Materials 2015, 8, 932–958. doi:10.3390/ma8030932.Piconi C., Maccauro G. Zirconia as a ceramic biomaterial. Biomaterials 1999, 20, 1–25.Piconi C., Maccauro G. Zirconia as a ceramic biomaterial. Biomaterials 1999, 20, 1–25.Шумаков Ф.Г. Экспериментально-клиническое сравнение керамических и титановых дентальных имплантатов [Дис. канд. мед. наук, Институт последипломного профессионального образования ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации – Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна ФМБА России», Москва, Россия], 2018.Shumakov F.G. Experimental and Clinical Comparison of Ceramic and Titanium Dental Implants [Dis. Cand. Med. Sci., Institute of Postgraduate Professional Education of the Federal State Budgetary Institution «State Research Center of the Russian Federation – Federal Medical Biophysical Center named after A.I. Burnazyan of the Federal Medical and Biological Agency of Russia», Moscow, Russia], 2018.Aragoneses J., Valverde N.L., Fernandez-Dominguez M., Mena-Alvarez J., Rodriguez C., Gil J., Aragoneses J.M. Relevant Aspects of Titanium and Zirconia Dental Implants for Their Fatigue and Osseointegration Behaviors. Materials , 15, 4036.Aragoneses J., Valverde N.L., Fernandez-Dominguez M., Mena-Alvarez J., Rodriguez C., Gil J., Aragoneses J.M. Relevant Aspects of Titanium and Zirconia Dental Implants for Their Fatigue and Osseointegration Behaviors. Materials , 15, 4036.Kohal R.J., Wolkewitz M., Tsakona A. The effects of cyclic loading and preparation on the fracture strength of zirconium-dioxide implants: an in vitro investigation. Clin. Oral Impl. Res., 22, 808–814. doi: 10.1111/j.1600-0501.2010.02067.x.Kohal R.J., Wolkewitz M., Tsakona A. The effects of cyclic loading and preparation on the fracture strength of zirconium-dioxide implants: an in vitro investigation. Clin. Oral Impl. Res., 22, 808–814. doi: 10.1111/j.1600-0501.2010.02067.x.Rosentritt M., Hagemann A., Hahnel S., Behr M., Preis V. In vitro performance of zirconia and titanium implant/abutment systems for anterior application. Journal of Dentistry, doi:10.1016/j.jdent.2014.03.010.Rosentritt M., Hagemann A., Hahnel S., Behr M., Preis V. In vitro performance of zirconia and titanium implant/abutment systems for anterior application. Journal of Dentistry, doi:10.1016/j.jdent.2014.03.010.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.