Implant Dentistry雜志中提取
作者：Zeev Ormianer, DMD,* Shlomo Matalon, DMD,* Jonathan Block, DMD,† and Jerry Kohen, DMD‡VOLUME 25, NUMBER 4 2016
文獻(xiàn)導(dǎo)讀：研究表明較大的螺距，較深的尖端螺紋，較小的種植體核會(huì)減少長期的骨質(zhì)喪失。單體式V形螺紋設(shè)計(jì)的種植體獲得了100%的保存率
【目的】本研究是通過觀察3種種植體在螺距、導(dǎo)距和螺旋角的不同螺紋設(shè)計(jì)來體現(xiàn)種植體的大體結(jié)構(gòu)對(duì)邊緣性骨質(zhì)丟失的影響。所有的種植體都由相同的公司提供，并且有相同的微觀結(jié)構(gòu)表層。
【材料和方法】本研究是非隨機(jī)回顧性雙盲實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)由以色列特拉維夫大學(xué)的一個(gè)獨(dú)立小組從一個(gè)全科醫(yī)生的私人診所的病歷中獲得，一共有代表了3種不同大體結(jié)構(gòu)的1361顆種植體符合篩選條件。
【結(jié)果】在1361顆種植體中有50顆失敗了，種植體的總體保存率是96.3%。三個(gè)組的保存率分別是：A組96.6%，B組95.9%，C組100%。A、B、C三組的平均骨質(zhì)喪失分別是2.02(±1.70)mm，2.10(±1.73)mm，1.90(±1.40)mm。配對(duì)檢驗(yàn)的 結(jié)果顯示A組的骨質(zhì)喪失比B組少(P=0.036)。
【結(jié)論】較大的螺距，較深的尖端螺紋，較小的種植體核會(huì)減少長期的骨質(zhì)喪失。單體式V形螺紋設(shè)計(jì)的種植體獲得了100%的保存率。
【關(guān)鍵字】種植體螺紋設(shè)計(jì)，骨質(zhì)喪失，V形螺紋，雙螺紋。
市場上有許多種不同螺紋設(shè)計(jì)的種植體，螺紋設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)植入轉(zhuǎn)矩和初期穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，也可以加強(qiáng)早期接觸，分散咬合壓力，增加骨-種植體界面的接觸面積[1-3]。種植體幾何學(xué)還可能對(duì)邊緣性骨質(zhì)喪失有影響。螺紋的4種主要幾何參數(shù)是：螺距，螺紋導(dǎo)距，形狀，深度[4]（圖1）。
圖1. 四種主要的螺紋特點(diǎn)：螺距，螺紋導(dǎo)距，形狀和深度。這些特點(diǎn)會(huì)影響長期骨質(zhì)喪失和種植體的保存。螺紋螺距最重要的影響是在表面區(qū)域。種植體可以設(shè)計(jì)為自攻型螺紋，根尖部較大的螺紋深度，并向冠部逐步減小。
對(duì)于不同種植體螺紋設(shè)計(jì)的不同點(diǎn)來說，螺距對(duì)表面層影響最大[5]。在一篇體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中強(qiáng)調(diào)了較小的螺距對(duì)于增加種植體穩(wěn)定的重要性[6]。
螺紋導(dǎo)距的大小與植入種植體的旋轉(zhuǎn)次數(shù)成負(fù)相關(guān)[5]。螺旋線角隨螺紋導(dǎo)距的增加而增加，從而對(duì)傳導(dǎo)到骨組織的力量大小有潛在性影響[7]。
螺紋的形狀對(duì)長期負(fù)重的功能來說很重要[5]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，不同的螺紋形狀展現(xiàn)了不同的性能[8]，咬合負(fù)重所產(chǎn)生的力的方向受到螺紋尖端面角的影響[1]。通過有限元分析衡量種植體骨結(jié)合的設(shè)計(jì)系數(shù)得出的結(jié)論是，方形螺紋設(shè)計(jì)與其他螺紋設(shè)計(jì)相比，對(duì)咬合負(fù)重更有利[7]。
較大的螺紋深度增加了功能性表面區(qū)域，這對(duì)于松質(zhì)骨來說是一個(gè)優(yōu)勢。而較淺的螺紋更容易植入，所以更適合密質(zhì)骨[5-9]。種植體尖端使用更深的螺紋使之自攻性更好，同時(shí)逐漸減小冠部螺紋深度。這樣的設(shè)計(jì)目的是增加傳導(dǎo)給延展性好的海綿狀骨的負(fù)重，而減小傳導(dǎo)給嵴部皮質(zhì)骨的負(fù)重，這樣可以減小皮質(zhì)骨的吸收[10]。然而，我們對(duì)于這些宏觀結(jié)構(gòu)是怎樣減少或者增加骨質(zhì)喪失的原理研究得很少。
很多文獻(xiàn)運(yùn)用有限元分析的方法來評(píng)價(jià)螺紋設(shè)計(jì)對(duì)植入骨中的種植體所受到的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的影響，結(jié)論顯示了不同的螺紋設(shè)計(jì)的性能不同[11-15]。
已經(jīng)有臨床研究通過評(píng)價(jià)種植體周圍牙槽嵴處骨質(zhì)喪失來考察種植體的臨床效果和成功率[16-21]。但還沒有研究對(duì)比螺紋設(shè)計(jì)形式，不論是自攻型螺紋[16,17,19]還是三倍導(dǎo)程的V形螺紋設(shè)計(jì)[18,21]，只有一項(xiàng)研究中對(duì)比了兩種不同的螺紋，但是這兩種種植體經(jīng)過了不同的表面處理[20]。這項(xiàng)研究評(píng)估了不同種植體螺紋和表面處理方式的影響參數(shù)，其中包括一年后的邊緣骨質(zhì)喪失情況。研究包含了兩種種植體。一種是有較小的導(dǎo)距和較大的面角的V形螺紋，另一種是較大螺距較小面角的反向鋸齒V形螺紋。在一年的隨訪期內(nèi)，V形螺紋在邊緣性骨質(zhì)喪失方面取得了微弱的優(yōu)勢，這種傾向可能與螺紋設(shè)計(jì)、表面處理或二者均有關(guān)系。
沒有文獻(xiàn)提及螺紋幾何性能和骨質(zhì)喪失的關(guān)系，然而種植體螺紋設(shè)計(jì)的幾何性能可能隨著時(shí)間的推移對(duì)骨質(zhì)喪失造成影響。
本研究的目的是比較三種不同螺紋設(shè)計(jì)對(duì)牙種植體周圍長期性邊緣骨質(zhì)喪失的影響。三種被研究的種植體均來自同一家公司且有相同的微觀表面結(jié)構(gòu)。
材料與方法
研究納入標(biāo)準(zhǔn)
本研究的候選對(duì)象是有一顆或多顆缺失牙或無保留價(jià)值的牙的部分牙列缺失患者，并且后續(xù)治療選擇的是種植方式修復(fù)缺牙。納入的患者年齡最小為18歲，無牙體牙髓疾病，有維持口腔衛(wèi)生的意愿，有按要求復(fù)診的能力。參與者都簽署了知情同意書。
研究排除標(biāo)準(zhǔn)
不能每年復(fù)診的病人，沒有在潔牙員處完成初始治療，牙周狀況維護(hù)較差者。患者的手術(shù)病歷，恢復(fù)期數(shù)據(jù)，或者非診斷性X光片不齊全的也被排除。糖尿病患者HbA1C>8%，或者血糖值大于150mg/dL，兩年內(nèi)因腫瘤行放療或者化療影響骨質(zhì)代謝的患者也被排除。
患者評(píng)價(jià)
患者常規(guī)進(jìn)行一次初期評(píng)價(jià)，包括仔細(xì)的臨床和牙科病歷回顧，仔細(xì)的臨床和放射學(xué)檢查（包括CT掃描），口腔衛(wèi)生的評(píng)估，能否進(jìn)行至少每年一次的口腔衛(wèi)生預(yù)防檢查和臨床監(jiān)測。教育患者改變口腔不良習(xí)慣，包括磨牙癥，咬筆，含糖等等。尤其要向患者強(qiáng)調(diào)吸煙的危害性。取研究模型，診斷蠟型，評(píng)估可利用的骨質(zhì)的厚度和位置，患者對(duì)于美觀和功能期望的具體細(xì)節(jié)要求。種植的外科導(dǎo)板與相匹配的目標(biāo)修復(fù)體也同時(shí)制備好。與患者交流討論治療方案以及可供選擇的其他治療，在種植體植入前取得患者簽署的知情同意書。
種植體按照供應(yīng)商提供的方式植入。在種植操作的最后，種植體被軟組織覆蓋，放上愈合帽，或者放置暫時(shí)性修復(fù)體。
每年口腔衛(wèi)生預(yù)防宣教和監(jiān)測
要求患者至少每年一次復(fù)診進(jìn)行口腔衛(wèi)生預(yù)防宣教和種植體健康的監(jiān)測。菌斑，牙齦退縮，探診深度，種植體周圍黏膜的健康狀況，都需要記錄。利用牙周探針(Hu-Friedy, chicago,IL)進(jìn)行近中、遠(yuǎn)中、舌側(cè)、頰側(cè)四個(gè)方位牙周探診，種植體相關(guān)的問題都要處理，取出失敗的種植體并記錄。失敗病例要進(jìn)行下一步治療。
數(shù)據(jù)收集
在Maurice and Gabriela Goldschlegar牙科學(xué)校口腔修復(fù)系的一名研究員指導(dǎo)下，數(shù)據(jù)收集由有資質(zhì)學(xué)生完成，并統(tǒng)一經(jīng)過一名操作者的校正。本研究得到了特拉維夫大學(xué)倫理委員會(huì)的同意。
所有病人的臨床相關(guān)參數(shù)都將被檢查后錄入，每位病人的數(shù)據(jù)均錄入電子表格中。用數(shù)字化可視化軟件測量牙片中種植體上可見的標(biāo)志點(diǎn)，基臺(tái)-種植體聯(lián)合處到骨與種植體表面接觸的最高點(diǎn)之間的的距離，來評(píng)判牙槽嵴骨質(zhì)喪失的多少。近中面和遠(yuǎn)中面分別測量。根據(jù)已知的基臺(tái)-種植體聯(lián)合處到種植體第一圈螺紋的距離，或者冠-連接體聯(lián)合處至種植體第一全螺紋的距離，來計(jì)算測量值的變化量。
數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)變量根據(jù)分析需要分為3個(gè)亞組，使用混合效應(yīng)模型分析方法。因變量是近中和遠(yuǎn)中骨質(zhì)喪失的平均測量值，這個(gè)數(shù)值需要進(jìn)一步進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)變成為正態(tài)分布。所有組間進(jìn)行兩兩比較。連續(xù)的數(shù)值變量進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)（例數(shù)，均值，中位數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)差，最小值和最大值）。統(tǒng)計(jì)結(jié)果有顯著性的檢驗(yàn)水準(zhǔn)是犯I類錯(cuò)誤的概率為5%。所有的分析都在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理。
結(jié)果
本研究是非隨機(jī)回顧性雙盲實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)由以色列特拉維夫大學(xué)的一個(gè)獨(dú)立小組從一個(gè)全科醫(yī)生的私人診所的病歷中獲得，一共有1361顆種植體符合研究納入標(biāo)準(zhǔn)平均隨訪周期為107個(gè)月，最短隨訪周期為82個(gè)月。
本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了由同一家種植體公司生產(chǎn)的三種不同螺紋設(shè)計(jì)的種植體，并以此分為三個(gè)組。
A組
A組患者共植入了388顆螺旋型種植體(SPI)(Alpha-Bio Tec, Petah-Tiqwa, Israel)，這些種植體都有自攻性的螺紋設(shè)計(jì)，錐形的體部和核，雙導(dǎo)距螺紋設(shè)計(jì)，螺紋間距寬，導(dǎo)距為2.1mm而螺距為1.05mm。冠部為較淺較厚的方形螺紋，中部是較深較薄的細(xì)方形螺紋，尖端部分是深V形螺紋。在尖端區(qū)域，核很細(xì)，與刃狀的深且銳利的螺紋相協(xié)調(diào)。(圖2)
圖2. SPI種植體是錐形體部和核部大階梯螺紋的進(jìn)攻型螺紋設(shè)計(jì)。根尖部銳利，螺距較寬的深螺紋相當(dāng)于在植入時(shí)進(jìn)行了小型的截骨術(shù)，且上方較寬的螺紋可以壓縮骨質(zhì)。
B組
B組患者植入了911顆雙適應(yīng)性種植體(DFIs) (Alpha-Bio-Tec)。這些種植體與螺旋型種植體一樣，也有從冠方向尖端變化的自攻性螺紋。然而，與螺旋型種植體相比，它的導(dǎo)距（1.2mm）和螺距（0.6mm）更小。更小的螺距意味著更鈍的螺旋角，而同樣長的種植體上將出現(xiàn)更多的螺旋。此外，尖端的V形螺紋也更淺，種植體核稍粗。（圖3）
圖3. DFI種植體的進(jìn)攻性螺紋與SPI種植體相比導(dǎo)距和螺距更小。較小的螺距說明螺紋螺旋角較鈍，相同長度的種植體表面擁有更多螺紋。
C組
C組的患者植入了62顆箭狀種植體，這是一種細(xì)的、一體式的種植體，螺紋設(shè)計(jì)為單導(dǎo)距V形螺紋，這種螺紋有相對(duì)較直的面角，因此骨壓縮性能較明顯。種植體的體部和核部都呈錐形，尖端較細(xì)且圓鈍（圖4）。
圖4 箭狀V形螺紋種植體。單導(dǎo)距V形螺紋一體式設(shè)計(jì)。相對(duì)較大的螺紋面角可以壓縮骨質(zhì)。種植體體部和核部是錐形的，尖端是窄圓形。
在1361顆種植體中，有50顆種植體以失敗告終，總保存率為96.3%。A組388顆螺旋型種植體中有13顆失?。ū４媛蕿?6.6%），B組911顆兩用型種植體中37顆失敗（保存率為95.9%），C組中無一例失?。ū４媛蕿?00%）。
A、B、C三組的平均骨質(zhì)喪失分別是2.02(±1.70)mm，2.10(±1.73)mm，1.90(±1.40)mm（圖5）。配對(duì)檢驗(yàn)的結(jié)果顯示A組的骨質(zhì)喪失比B組少(表1，P=0.036)。
圖5 從種植體/基臺(tái)連接處到骨平面的測量值計(jì)算為近遠(yuǎn)中骨質(zhì)喪失的平均值。骨質(zhì)喪失平均值A(chǔ)組為2.02(±1.70)mm，B組為2.10（±1.73）mm，C組為1.90（±1.40）mm。
討論
本研究是不同螺紋設(shè)計(jì)而相同表面處理的三種種植體的長期保存率和骨質(zhì)喪失的對(duì)比研究。另外，比較兩種自攻性雙螺紋設(shè)計(jì)的不同結(jié)果（A組和B組）：B組種植體導(dǎo)距（1.2mm）和螺距（0.6mm）較小，尖端的V形螺紋較淺，種植體核較粗。在所有種植體組的總體保存率在96.3%。
平均骨質(zhì)喪失量為：A組2.02 (±1.70) mm，B組2.10(±1.73) mm，C組1.90(±1.40) mm。配對(duì)檢驗(yàn)顯示A組的骨質(zhì)喪失較B組的少(P=0.036)。雖然文獻(xiàn)中指出，V形螺紋設(shè)計(jì)增大了骨受力情況，但是本研究的平均值無差異。導(dǎo)距和螺距這些重要的螺紋設(shè)計(jì)參數(shù)的不同可能只是影響了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而沒有影響臨床效果。
螺紋螺距是兩個(gè)相鄰螺紋間的距離，在相同的長度內(nèi)，較小的螺距會(huì)帶來更多的螺紋數(shù)和更大的表面積[1]。在大多數(shù)種植體系統(tǒng)中，單位長度會(huì)采用固定大小的螺距來提供固定大小的功能表面[5]。Orsini 等人[6]研究了動(dòng)物海綿狀骨中的骨結(jié)合過程，相同表面處理后的兩種種植體進(jìn)行測試：一種螺距較小，一種螺距較大，較小螺距的種植體因?yàn)橛懈蟮谋砻娣e和骨-種植體結(jié)合（BIC）而擁有更好的支抗。
螺紋導(dǎo)距是由生產(chǎn)過程中形成種植體螺紋的切割刃的數(shù)目決定的，單切割刃制造出的就是單導(dǎo)距的螺紋，雙切割刃造出雙導(dǎo)距的螺紋，三切割刃制造出三導(dǎo)距的螺紋。當(dāng)種植體旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，單導(dǎo)距螺紋會(huì)轉(zhuǎn)入一層螺紋，雙導(dǎo)距螺紋會(huì)轉(zhuǎn)入兩層螺紋，因此在植入時(shí)單導(dǎo)距螺紋種植體的旋轉(zhuǎn)次數(shù)是雙導(dǎo)距螺紋的兩倍[5]。在單導(dǎo)距螺紋中，螺距等于導(dǎo)距；在雙導(dǎo)距甚至三導(dǎo)距螺紋中，導(dǎo)距是螺距的兩倍或三倍。另外，在導(dǎo)距增加的同時(shí)，螺紋的螺旋角也在增加。
對(duì)于單導(dǎo)距、雙導(dǎo)距、三導(dǎo)距的螺紋來說功能表面是一樣大的。種植體上螺紋的數(shù)目影響著植入的難易程度。螺紋數(shù)目越小植入越容易，用于密質(zhì)骨時(shí)有優(yōu)勢[5]。
螺紋形狀有很多種類型。方形螺紋設(shè)計(jì)為壓應(yīng)力提供了最有利的表面，鋸齒螺紋則主要是傳導(dǎo)壓力[5]。另外，由于會(huì)傳導(dǎo)負(fù)重，螺紋形狀對(duì)于初期愈合也有影響。在一項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中比較了相同表面、長度、寬度、螺紋數(shù)目、螺紋深度的三種種植體螺紋形狀，V形螺紋和反向鋸齒螺紋與方形螺紋相比，骨-種植體結(jié)合較差。在反向扭矩實(shí)驗(yàn)中，方形螺紋的測試值最高[8]。
螺紋面角是螺紋面和種植體長軸垂直面之間的交角。每個(gè)螺紋都有一個(gè)尖端面和一個(gè)冠端面。一個(gè)V形螺紋可能與長軸的夾角為30°，而一個(gè)方形螺紋可能與長軸垂直。V形螺紋在軸向骨中作用下將在骨界面形成比方形螺紋傳導(dǎo)的壓應(yīng)力更大的剪切力[1]。
螺紋深度是螺紋最大直徑和最小直徑之間的距離[1]。螺紋寬度是最冠方螺紋和最尖端的一個(gè)螺紋之間的距離[10]。
有部分有限元分析顯示方形螺紋種植體的應(yīng)力分布更好[7,11]，而另外一部分則認(rèn)為方形螺紋與V形螺紋沒有差別[13,22]。有些有限元分析和體外實(shí)驗(yàn)證明較小的螺距和較大的表面積會(huì)帶來更好的應(yīng)力分布[7,22]和更高的植入扭矩[23]。有限元分析還證明了螺紋設(shè)計(jì)對(duì)即刻負(fù)重的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的影響，發(fā)現(xiàn)了螺紋設(shè)計(jì)對(duì)臨床結(jié)局的重要影響[15,24,25]。在一項(xiàng)研究中，種植體直徑和螺紋設(shè)計(jì)的改變?cè)黾恿?00%的表面積，減少了壓應(yīng)力和牙槽嵴處的骨質(zhì)喪失[26]。方形螺紋截面得到了最好的結(jié)果。
用本研究的骨質(zhì)喪失量和之前提到的Park等[20]的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，后者的一年期骨質(zhì)喪失水平在反向鋸齒V形螺紋種植體是1.07±0.46 mm，在V形螺紋種植體是0.79 ± 0.42 mm。這個(gè)數(shù)據(jù)比本實(shí)驗(yàn)中低，不過隨訪時(shí)間也相應(yīng)的短。本實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)不足點(diǎn)在于骨質(zhì)喪失只在最后一次隨訪中進(jìn)行了評(píng)估，因此很難與Park的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。
對(duì)于本實(shí)驗(yàn)中的保存率和骨質(zhì)喪失而言，B組患者的保存率最低，骨質(zhì)喪失率也比A組高。植入V形螺紋種植體的C組患者沒有一例失敗，骨質(zhì)喪志量與A組、B組相似。
為了研究本實(shí)驗(yàn)中A組與B組之間骨質(zhì)喪失差別的原因，有必要明確螺旋型種植體有一些特征會(huì)導(dǎo)致種植體植入過程中的骨質(zhì)壓縮。這些特征包括，尖銳的、寬窄合適的、深的尖端螺紋，這樣可以在植入過程中形成微型的截骨術(shù)的效果。后續(xù)越來越寬的螺紋在植入過程中造成骨質(zhì)壓縮。因此，植入的種植體被一薄層壓縮的骨質(zhì)所包饒，這也將使種植體周圍的應(yīng)力分布更為均勻，增加松質(zhì)骨中的受力，減少皮質(zhì)骨上的受力，從而保護(hù)牙槽嵴處骨質(zhì)[27]。發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)壓縮是一種增加種植體骨結(jié)合的方法的這個(gè)事實(shí)也同樣支持這種理論。通過種植體植入前的鉆孔技術(shù)壓縮骨質(zhì)，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)狗體內(nèi)證明植入后12周即可以增強(qiáng)骨-種植體結(jié)合和骨密度[28]。在另外一個(gè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，在預(yù)備植入種植體的位置使用骨冷凝器也可以達(dá)到相似的結(jié)果，但是只出現(xiàn)在初始愈合期[29]。最近Trisi等[30]的一篇文獻(xiàn)中也支持了這種假設(shè)，較深的寬窄適宜的螺紋會(huì)增加種植體周圍的骨質(zhì)密度，反過來也解釋了A組隨時(shí)間推移而邊緣性骨質(zhì)喪失較少的現(xiàn)象。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在低密度骨中，較大的螺紋可以形成較高的骨-種植體結(jié)合。另外，較大螺紋的種植體對(duì)骨質(zhì)密度的增加還體現(xiàn)在種植體周圍對(duì)松質(zhì)骨的壓縮。在高密度骨中，較大螺紋的種植體靠近松質(zhì)骨的表面有更高的骨改建率。
一體式V形螺紋種植體的100%的保存率可能是由于種植體與連接體間沒有間隙。在一篇前瞻性多中心的一體式種植體研究[31]中也展示了一體式種植體的高保存率，其累計(jì)保存率達(dá)到98.8%（在三年的隨訪期間67顆種植體中有一例失?。?。與上述研究中相同的一體式種植系統(tǒng)還在另一個(gè)短期回顧性研究中得到了有意義的大限[32]。在平均10個(gè)月的隨訪期內(nèi)，22顆延期負(fù)重的種植體有100%的保存率，而95顆即可負(fù)重的種植體只有93.7%的保存率。第三篇一體式種植系統(tǒng)報(bào)道了96.7%的保存率，在12個(gè)月的隨訪期內(nèi)，31顆窄一體式即刻負(fù)重種植體中有1顆失敗[33]。
結(jié)論
受研究所限，我們認(rèn)為較大的螺距，較深的尖端螺紋，較小的種植體核會(huì)減少長期的骨質(zhì)喪失。單體式V形螺紋設(shè)計(jì)的種植體獲得了最高的保存率。
聲明
作者承諾與本文中所提及的產(chǎn)品和信息沒有直接或間接的經(jīng)濟(jì)利益沖突。
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來源： AlphaBioTec
