Nanokomposiidid hambaravis: nanohübriid ja mikrohübriid

Kasutatavate kvaliteetsete komposiitmaterjalide küsimus hammaste taastamine, on alati olnud terav. Hambaravisse komposiidid esitatakse kõrgeid nõudmisi. Neil peab olema piisav mehaaniline tugevus, et neid saaks kasutada mitte ainult esi-, vaid ka närimishammastel.

Sellel on head esteetilised omadused, madal polümerisatsiooni kahanemine, madal soojuspaisumistegur.

Olge tehnoloogiliselt arenenud, muutke värvivarjunditega manipuleerimine lihtsaks. Kõiki neid omadusi ühes koostises sai võimalikuks ühendada suhteliselt hiljuti, pärast uute hambaravi taastavate materjalide, mille hulka kuuluvad nanokomposiitid, väljatöötamist ja kasutuselevõttu.

Mis on nanokomposiidid?

Nanokomposiidid on mitmefaasilised materjalid, milles vähemalt ühe faasi (täiteaine) fraktsiooni suurus on 0,1–100 nm (1 nanomeeter võrdub 0,001 mikroniga). Hambaravi nanokomposiitmaterjalid on tavaliselt anorgaanilise täiteaine ja orgaanilise maatriksi kombinatsioon.

Viimastena kasutatakse erinevaid vaikusid koos lisanditega - polümeeri inhibiitorid, katalüsaatorid, fotoinitsiaatorid, valguse neelajad, värvained.

Enne nanotehnoloogia tulekut hambaravis olid ortodondid juba kasutanud preparaate, mille osakeste suurused sobivad nanoskaalaga. Need on niinimetatud mikrofiilikomposiidid. Nende keskmine osakeste suurus on 0,04 μm, mis vastab 40 nm-le.

Kuid lisaks positiivsetele omadustele – hea poleeritavus, kõrge värvipüsivus ja madal abrasiivne kulumine – on mikrofiilkomposiitidel ka olulisi puudusi. Peamine neist on ebapiisav mehaaniline tugevus, mis ei võimalda neid kasutada närimishammaste täitmiseks ja taastamiseks. Nende materjalide teine ​​puudus on mikroosakeste adhesioon, mis põhjustab ebahomogeense komposiitstruktuuri.

Hambakomposiitide puhul on selline muster olemas. Mida peenemad on täiteosakesed, seda suurem on selle poleeritavus ja esteetika, kuid seda väiksem on tugevus ja vastupidi. Hambateadlased otsisid pidevalt uusi materjale selle nõiaringi katkestamiseks.

Nanokomposiitide kasutamise algus hambaravis tähistas uut ajastut hammaste taastamiseks ja raviks mõeldud kompositsioonide väljatöötamises. Esimest nanotäidisega komposiiti esitles 3M ESPE Viinis 2002. aasta sügisel rahvusvahelisel hambaravinäitusel.

Hambaravi komposiitmaterjalide peamised omadused on täiteaineosakeste suurus ja maatriksi täitumisaste. Esimene parameeter mõjutab kulumiskindlust, poleeritavust, värvi stabiilsust. Täiteaste määrab komposiidi tugevuse, soojuspaisumise ja polümerisatsiooni kahanemise.

Traditsioonilistes mikrofiilikomposiitide täiteaste on 35–60 massiprotsenti. See on madal väärtus, mis ei võimalda saada vajalike tugevusomadustega materjali. Hambaravis on nanokomposiidid kõrge täidisega ühendid (üle 60%), mis võimaldab neid kasutada mitte ainult eesmiste, vaid ka närimishammaste taastamiseks.

Traditsioonilised hambaravipreparaadid ja nanokomposiidid käituvad kasutamisel erinevalt. Esimestel on täiteaineosakesed, mis abrasiivse koormuse mõjul pinnalt lahkuvad taastatud hammas, jätavad maha väikesed kraatrid, mis vähendavad sära ja esteetikat renoveeritud koht. Nanokomposiitide hõõrdumisel ei teki nende väikese osakese suuruse tõttu kraatrit, mille tõttu hamba sära ja välimus ei muutu.

Algusaegadel kasutati nanotehnoloogiat ainult hambaravis liimide valmistamiseks. Seejärel hakati neid kasutama taastamis- ja täitekompositsiooni tootmiseks.

Nanokomposiitide tüübid

Peamised erinevused nende kompositsioonide vahel määratakse täiteaine tüübi, suuruse ja struktuuri järgi. Nanoosakeste tootmise lähteainetena kasutatakse järgmist:

• titaansilikaat;
• kvarts;
• tsirkooniumi silikaat;
• rasked soolad;
• polümeerid;
• mõned metallioksiidid.

Vastavalt täiteaine struktuurile ja suurusele eristatakse kahte peamist nanokomposiitide rühma:

• nanohübriidkompositsioonid, mis on traditsiooniliste mikrohübriidsete (mikrofiilsete) komposiitide modifikatsioonid nanoosakeste sisestamise teel nende struktuuri;
• tõelised nanokomposiidid, mis põhinevad ainult nanotäiteainetel.

Nanokomposiidid erinevad ka järgmiste omaduste poolest:

• polümerisatsioonimeetod (keemiline või valguskõvastuv);
• vabastamisvorm (süstaldes või kapslites);
• värvivarjundite arv;
• läbipaistvus ja mitmed muud funktsioonid.

Nanohübriidkomposiidid

Traditsioonilised mikrohübriidkomposiidid sisaldavad väikseid (umbes 0,04 μm) ja suuri (kuni 1 μm) osakesi. Kleepumiskalduvuse tõttu jaotuvad peened osakesed maatriksis ebaühtlaselt, mis toob kaasa poleeritavuse ja esteetika halvenemise. Selle puuduse kõrvaldamiseks viidi traditsioonilisesse komposiiti nanoosakesed suurusega 20–70 nm. Erinevalt tavaliste komposiitide peenfraktsioonist ei kleepu nanoosakesed kokku ja jaotuvad maatriksile ühtlaselt. See tagab kompositsiooni homogeensuse.

Modifikatsiooni tulemusena saadakse nanohübriidkomposiidid, millel on võrreldes traditsiooniliste materjalidega suurem tugevus ja paremad esteetilised omadused. Suured osakesed tagavad komposiidi suure tugevuse. Peen fraktsioon, mis täidab jämedate vahed, tagab restaureerimiskoha suurepärase poleerimise ja kõrge esteetika.

Uusimad nanokomposiidid (näiteks Estet-X) sisaldavad kolmes suuruses täiteainet – keskosakesi, miniosakesi ja nanoosakesi. Nende faaside suhet kontrollitakse rangelt. Selliseid kompositsioone nimetatakse "mikrokiibiks".

Tõelised nanokomposiidid

Paljutõotavamad hambaravikomposiidid on need, milles kogu täiteaine on nanoosakesed. Selliseid kompositsioone nimetatakse "tõeliseks" või "nanoklastriks".

Nanoosakesi tõelistes komposiitmaterjalides on kahte tüüpi.

• nanomeeride kujul, mille suurus on 20... 75 nm.
• nanoklastrite kujul, mille suurused varieeruvad 0,6-1,4 mikronit.

Nanoklastrid pole midagi muud kui nanomeeride aglomeraadid. Olemasolevad tehnoloogiad võimaldavad kontrollida nende suurust ja struktuuri. See on väga oluline, sest sellest sõltuvad hambaravi nanokomposiitide põhiomadused. Tugevuse annavad suured osakesed, poleeritavuse ja esteetilise välimuse aga väikesed osakesed. Reguleerides suurte ja väikeste nanoosakeste suurust ja jaotust maatriksis, on võimalik saada soovitud omadustega materjal.

Nanoklastri komposiitidel on väga kõrge täidis – kuni 87%. Selle tulemuseks on hea tugevus ja madal materjali kokkutõmbumine. Samas säilivad taastatud hammaste poleeritavus, abrasiivne kulumiskindlus ja esteetika kõrgel tasemel. Kulumise käigus kuluvad nanoklastrid järk-järgult, eraldudes nanomõõtmete kaupa enda küljest. Seetõttu pole materjali pinnal nähtavaid õõnsusi, nagu traditsiooniliste komposiitkompositsioonide puhul.

Omadused ja omadused

Nanokomposiitide arendamine võimaldas väljuda nõiaringist, mis eksisteeris varem seoses hambakompositsioonid, kui kõrgete esteetiliste parameetrite saavutamine saavutati vähendamise hinnaga tugevus ja vastupidi. Nüüd saate ühendada vajalikud omadused ühes materjalis.

Nanokomposiite eristavad:

• restaureerimise kõrge tugevus ja töökindlus;
• suurepärane poleeritavus, pikaajaline kuiva läike säilivus.
• madal kokkutõmbumine polümerisatsiooni ajal - 1,6-1,9%, mis on oluliselt madalam kui traditsioonilistel komposiitidel;
• maatriksi kõrge täituvus - kuni 87% massist;
• valmistatavus, head käsitsemisomadused;
• suur hulk värvivarjundeid.

Puuduseks on kõrge hind ja ebapiisavad teadmised kliiniliste ilmingute kohta.

Nanokomposiitide kasutusala on praktiliselt piiramatu. Neid kasutatakse:

• karioossete õõnsuste täitmine;
• emaili defektide taastamine fragmentaarse erosiooni korral;
• esteetika taastamine eesmised hambad;
• installatsioonid ajutised täidised;
• ülekatted sirged spoonid;
• hammaste lõhestamine;
• metall-plasti restaureerimine ja metallkeraamilised kroonid ja tahud;
• ülekatete ja sisekatete valmistamine;
• hambakändude kogunemine ankrutihvtidele;
• hermeetikuna.

Polümerisatsiooniks kasutatakse peamiselt valguskiiritust.

Nanokomposiitide tootjad

Materjali tootvate tootjate hulgas saab eristada selliseid välismaiseid kaubamärke.

ZM ESPE

ZM ESPE (USA) on üks hambaravi valdkonna uuenduslike lahenduste väljatöötamise eestvedajaid. Ettevõte toodab materjale ja instrumente ortopeedia ja hambaravi jaoks.

Filtek Supreme XT taastav materjal kuulub tõeliste nanokomposiitide hulka, st täiteainena kasutatakse ainult nanoosakesi. Kompositsioonil on kõrged poleerimis- ja tugevusomadused, säilib kuiva läige pikka aega. Kasutatakse närimis- ja eesmishambaplokkide taastamisel, otsespoonide valmistamisel, lahastamisel ja hambakändude moodustamisel.

Dentsply

Ameerika ettevõte DENTSPLY müüb oma tooteid 120 riigis.

Üheks tooteks on Ceram X nanohübriidkoostis, mis kasutab täiteainetena keraamikat ja nanoosakesi.

Peamine eesmärk on esiosa taastamine. Minimaalse arvu värvivarjunditega saavutatakse ühtlane läbipaistvus ja kõrged esteetilised omadused.

Voco

Ettevõte VOCO (Saksamaa) toodab materjale ortopeediliseks, taastavaks ja ennetavaks hambaraviks. VOCO tooteid ostetakse enam kui 100 riigis üle maailma.

Grandio komposiit on toodetud nanotehnoloogia abil, et saavutada 87% massi järgi. Maatriksina kasutatakse metakrülaati. Kõvenemine toimub halogeenvalgusega. Kompositsioon on saadaval kapslites ja süstaldes. Grandio VOCO vastab kõigile kaasaegsetele hambaravi nanokomposiitidele esitatavatele nõuetele.

Vivadent

Algselt Šveitsi ettevõte ja nüüd rahvusvaheline sündikaat Vivadent toodab laias valikus taastavaid ja ravivaid hambaraviühendeid, tarnides neid 120 riiki üle maailma.

Üks ettevõtte tooteid, Tetric EvoCeram nanohübriidne valguskõvastuv komposiit, on mõeldud hambaravi eesmiste ja närimisüksuste täitmiseks ja taastamiseks. Varjukoodiga valik muudab hambaarsti töö lihtsamaks ja maksimeerib esteetilist efekti.

Kerr

1891. aastal vendade Kerride poolt Ameerika Ühendriikides asutatud samanimelisest ettevõttest on nüüdseks saanud rahvusvaheline ettevõte, mis toodab tooteid, mille järele on nõudlus paljudes maailma riikides. Kaasa arvatud Venemaal.

Eelduse nanohübriidkompositsioon sisaldab kolmes suuruses osakesi - nanotäiteaine 0,02 mikronit, klaastäiteaine 0,4 mikronit ja polümeriseeritud osakesed 30-50 mikronit. See võimaldas tagada komposiidi kõrge täituvuse (84%) ja väikese kokkutõmbumise (1,6%).

Pentron

Pentroni Simile nanohübriidkomposiit on mitmekülgne materjal tagumiste ja esihammaste raviks ja taastamiseks.

Komposiidil on kõrge tugevus, suurepärane poleeritavus ja palju toone, mis võimaldab saavutada absoluutse värviharmoonia hamba loomuliku emailiga.

Schiitzi hambaravigrupp

Saksa firma Schiitz Dental Group toodab lisaks paljudele teistele hambaravi materjalidele taastavat nanokomposiiti NanoPaq. Restaureerimise erakordse tugevuse ja töökindluse tagab kõrge täituvus kuni 82%.

NanoPaqi koostisel on 4 läbipaistvusklassi – väga läbipaistev, väheläbipaistev, keskmiselt läbipaistev ja täiesti matt. Nanokomposiitide valmistamise tehnoloogia võimaldab teil kontrollida läbipaistvuse taset, mis võimaldab saada mis tahes vahepealset versiooni.

Järeldus

Kaasaegne hambaravi taastav ja täitematerjalid, mis sisaldavad eelkõige nanokomposiite, avavad hambaarstidele ja ortodontidele laialdased võimalused eesmiste ja tagumiste hammaste ravil, taastamisel ja korrigeerimisel.

Tänu nanotäidisele on tagatud rida omadusi, mida traditsiooniliste preparaatide abil ei saa saavutada. Peamised neist on kõrge poleeritavus, mehaaniline tugevus, kulumiskindlus, ideaalsed esteetilised omadused.