Nanokompoziti u stomatologiji: nanohibridni i mikrohibridni

Pitanje visokokvalitetnih kompozitnih materijala koji se koriste za restauracija zuba, uvijek je bio oštar. Do zubara kompoziti postavljaju se visoki zahtjevi. Moraju imati dovoljnu mehaničku čvrstoću da se mogu koristiti ne samo na prednjim već i na zubima za žvakanje.

Imaju dobra estetska svojstva, nisko polimerizacijsko skupljanje, nizak koeficijent toplinskog širenja.

Budite tehnološki napredni, olakšajte manipulaciju nijansama boja. Relativno nedavno, nakon razvoja i uvođenja novih dentalnih restauratorskih materijala, koji uključuju nanokompozite, postalo je moguće kombinirati sva ta svojstva u jednom sastavu.

Što su nanokompoziti?

Nanokompoziti su višefazni materijali u kojima barem jedna faza (punilo) ima veličinu frakcije od 0,1 do 100 nm (1 nanometar je jednak 0,001 mikrona). Dentalni nanokompozitni materijali obično su kombinacija anorganskog punila i organske matrice.

Kao potonje, koriste se razne smole s aditivima - inhibitori polimera, katalizatori, fotoinicijatori, apsorberi svjetlosti, boje.

Prije pojave nanotehnologije u stomatologiji, ortodonti su već koristili formulacije čije se veličine čestica uklapaju u nanoskalu. To su takozvani mikrofilni kompoziti. Njihova prosječna veličina čestica je 0,04 μm, što odgovara 40 nm.

Međutim, uz pozitivna svojstva - dobru sposobnost poliranja, visoku postojanost boje i nisko abrazivno trošenje - mikrofilni kompoziti također imaju značajne nedostatke. Glavna je nedovoljna mehanička čvrstoća, što ne dopušta njihovu upotrebu za punjenje i obnovu zuba za žvakanje. Drugi nedostatak ovih materijala je prianjanje mikročestica, što dovodi do nehomogene strukture kompozita.

Što se tiče dentalnih kompozita, postoji takav obrazac. Što su sitnije čestice punila, to je veća mogućnost poliranja i estetike, ali je manja čvrstoća i obrnuto. Stomatološki znanstvenici neprestano su tražili nove materijale kako bi prekinuli ovaj začarani krug.

Početak primjene nanokompozita u stomatologiji označio je novu eru u razvoju formulacija za restauraciju i liječenje zuba. Prvi kompozit s nanopunjenjem predstavio je 3M ESPE u Beču na međunarodnoj stomatološkoj izložbi u jesen 2002.

Glavna svojstva kompozitnih dentalnih materijala su veličina čestica punila i stupanj punjenja matrice. Prvi parametar utječe na otpornost na habanje, poliranje, stabilnost boje. Stupanj punjenja određuje čvrstoću, toplinsko širenje i polimerizacijsko skupljanje kompozita.

Stupanj punjenja u tradicionalnim mikrofilnim kompozitima je 35-60% po težini. Ovo je niska vrijednost, koja ne dopušta dobivanje materijala s potrebnim svojstvima čvrstoće. U stomatologiji, nanokompoziti su visoko punjeni spojevi (više od 60%), što im omogućuje da se koriste za restauraciju ne samo prednjih, već i zuba za žvakanje.

Tradicionalne dentalne formulacije i nanokompoziti se različito ponašaju u uporabi. Prvi imaju čestice punila koje napuštaju površinu pod djelovanjem abrazivnog opterećenja restaurirani zub, ostavljaju za sobom male kratere koji smanjuju sjaj i estetiku renovirano mjesto. Kada se nanokompoziti abradiraju, zbog male veličine čestica ne nastaje krater zbog čega se ne mijenja sjaj i izgled zuba.

U ranim danima, nanotehnologija se koristila samo u stomatologiji za izradu ljepila. Nakon toga su se počeli koristiti za proizvodnju sastava za restauraciju i punjenje.

Vrste nanokompozita

Glavne razlike između ovih sastava određene su vrstom, veličinom i strukturom punila. Kao polazni materijali za proizvodnju nanočestica koriste se:

• titan silikat;
• kvarcni;
• cirkonijev silikat;
• teške soli;
• polimeri;
• neki metalni oksidi.

Prema strukturi i veličini punila razlikuju se dvije glavne skupine nanokompozita:

• nanohibridne kompozicije, koje su modifikacija tradicionalnih mikrohibridnih (mikrofilnih) kompozita uvođenjem nanočestica u njihovu strukturu;
• pravi nanokompoziti koji se temelje isključivo na nanopunilima.

Nanokompoziti se također razlikuju u:

• metoda polimerizacije (kemijski ili svjetlosno polimerizirana);
• oblik oslobađanja (u štrcaljkama ili kapsulama);
• broj nijansi boja;
• transparentnost i niz drugih značajki.

Nanohibridni kompoziti

Tradicionalni mikrohibridni kompoziti sadrže male (oko 0,04 μm) i velike (do 1 μm) čestice. Zbog sklonosti lijepljenju, fine čestice su neravnomjerno raspoređene u matrici, što dovodi do pogoršanja poliranja i smanjenja estetike. Kako bi se otklonio ovaj nedostatak, u tradicionalni kompozit uvedene su nanočestice veličine 20-70 nm. Za razliku od fine frakcije konvencionalnih kompozita, nanočestice se ne lijepe i ravnomjerno su raspoređene po matrici. To osigurava homogenost sastava.

Kao rezultat modifikacije dobivaju se nanohibridni kompoziti koji u usporedbi s tradicionalnim materijalima imaju veću čvrstoću i poboljšane estetske karakteristike. Velike čestice osiguravaju visoku čvrstoću kompozita. Fina frakcija, koja popunjava praznine između grubih, osigurava izvrsnu poliranje i visoku estetiku mjesta restauracije.

Najnoviji nanokompoziti (Estet-X, na primjer) sadrže 3 veličine punila - srednje čestice, miničestice i nanočestice. Omjer ovih faza je strogo kontroliran. Takvi se sastavi nazivaju "mikromaterijali".

Pravi nanokompoziti

Više obećavajući dentalni kompoziti su oni u kojima je cijeli filer nanočestice. Takve kompozicije nazivaju se "pravi" ili "nanocluster".

Nanočestice u pravim kompozitima prisutne su u 2 tipa.

• u obliku nanomera s veličinama od 20... 75 nm.
• u obliku nanoklastera, čija veličina varira od 0,6 do 1,4 mikrona.

Nanoklasteri nisu ništa drugo do nakupine nanomera. Postojeće tehnologije omogućuju kontrolu njihove veličine i strukture. To je vrlo važno jer o tome ovise temeljna svojstva dentalnih nanokompozita. Čvrstoću osiguravaju velike čestice, dok poliranje i estetski izgled osiguravaju male čestice. Kontrolom veličine i raspodjele velikih i malih nanočestica u matrici moguće je dobiti materijal željenih svojstava.

Nanocluster kompoziti imaju vrlo visoko punjenje - do 87%. To rezultira dobrom čvrstoćom i malim skupljanjem materijala. Istodobno, poliranje, otpornost na abrazivno trošenje i estetika restauriranih zuba ostaju visoki. U procesu trošenja, nanoklasteri se postupno troše, odcjepljujući se nanorazmjeru po nanoskalu od sebe. Stoga na površini materijala nema vidljivih šupljina, kao što je slučaj s tradicionalnim kompozitnim sastavima.

Svojstva i značajke

Razvoj nanokompozita omogućio je izlazak iz začaranog kruga koji je ranije postojao u odnosu na dentalne kompozicije, kada je postizanje visokih estetskih parametara postignuto po cijenu smanjenja snagu, i obrnuto. Sada možete kombinirati tražena svojstva u jednom materijalu.

Nanokompoziti se razlikuju po:

• visoka čvrstoća i pouzdanost restauracije;
• izvrsna mogućnost poliranja, dugotrajno zadržavanje suhog sjaja.
• nisko skupljanje tijekom polimerizacije - 1,6-1,9%, što je znatno niže od tradicionalnog kompozita;
• visok stupanj punjenja matrice - do 87% mase;
• proizvodnost, dobra svojstva rukovanja;
• veliki broj nijansi boja.

Nedostaci uključuju visoku cijenu i nedovoljno poznavanje kliničkih manifestacija.

Područje uporabe nanokompozita je praktički neograničeno. Koriste se za:

• popunjavanje karijesnih šupljina;
• obnavljanje nedostataka cakline u slučaju fragmentarne erozije;
• restauracija estetike prednjim zubima;
• instalacije privremene plombe;
• prekrivači ravno ljuskice;
• spliniranje zuba;
• restauracija metal-plastike i metalokeramičke krunice i fasete;
• proizvodnja prekrivača i inleja;
• nakupljanje zubnih panjeva na sidrenim klinovima;
• kao brtvilo.

Za polimerizaciju se uglavnom koristi svjetlosno zračenje.

Proizvođači nanokompozita

Među proizvođačima koji proizvode materijal mogu se razlikovati takve strane marke.

ZM ESPE

ZM ESPE (SAD) jedan je od lidera u razvoju inovativnih rješenja u području stomatologije. Tvrtka proizvodi materijale i instrumente za ortopediju i stomatološku terapiju.

Filtek Supreme XT restaurativni materijal spada u prave nanokompozite, odnosno kao punilo se koriste samo nanočestice. Sastav ima visoka svojstva poliranja i čvrstoće, dugo zadržava suhi sjaj. Koristi se u restauraciji žvakaćih i prednjih zubnih jedinica, izradi direktnih ljuskica, udlaganju i formiranju zubnih panjeva.

Dentsply

Američka tvrtka DENTSPLY svoje proizvode prodaje u 120 zemalja.

Jedan od proizvoda je i nano-hibridna formulacija Ceram X koja koristi keramiku i nanočestice kao punila.

Glavna svrha je anteriorna restauracija. Ujednačena prozirnost i visoke estetske karakteristike postižu se minimalnim brojem nijansi boja.

Voco

Tvrtka VOCO (Njemačka) proizvodi materijale za ortopedsku, restauratorsku i preventivnu stomatologiju. VOCO proizvodi kupuju se u više od 100 zemalja svijeta.

Kompozit Grandio proizveden je korištenjem nanotehnologije kako bi se postigla 87% punoće po težini. Metakrilat se koristi kao matrica. Stvrdnjavanje se vrši halogenim svjetlom. Sastav je dostupan u kapsulama i špricama. Grandio VOCO ispunjava sve zahtjeve za moderne dentalne nanokompozite.

Živahno

U početku švicarska tvrtka, a sada međunarodni sindikat Vivadent proizvodi široku paletu restorativnih i terapijskih dentalnih smjesa, opskrbljujući ih u 120 zemalja diljem svijeta.

Jedan od proizvoda tvrtke, Tetric EvoCeram nanohybrid svjetlosno polimerizirajući kompozit, dizajniran je za punjenje i restauraciju prednjih i žvakaćih zubnih jedinica. Opcija kodirana bojama olakšava stomatologu rad i maksimizira estetski učinak.

Kerr

Istoimena tvrtka, koju su 1891. godine u Sjedinjenim Državama osnovala braća Kerr, sada je postala međunarodna tvrtka koja proizvodi proizvode koji su traženi u mnogim zemljama svijeta. Uključujući i Rusiju.

Premis nanohibridni sastav sadrži čestice 3 veličine - nanopunilo 0,02 mikrona, stakleno punilo 0,4 mikrona i polimerizirane čestice 30-50 mikrona. Time je omogućeno visoko punjenje (84%) i nisko skupljanje (1,6%) kompozita.

Pentron

Pentronov Simile nanohibridni kompozit je svestran materijal za liječenje i restauraciju stražnjih i prednjih zuba.

Kompozit ima visoku čvrstoću, izvrsnu sposobnost poliranja i mnoge nijanse, omogućujući postizanje apsolutnog sklada boje s prirodnom caklinom zuba.

Schiitz Dental Group

Njemačka tvrtka Schiitz Dental Group, uz mnoge druge materijale za stomatologiju, proizvodi restaurativni nanokompozit NanoPaq. Iznimnu čvrstoću i pouzdanost restauracije osigurava visoka stopa punjenja do 82%.

Sastav NanoPaqa ima 4 klase prozirnosti - visoko transparentan, nisko proziran, srednje proziran i potpuno mat. Tehnologija proizvodnje nanokompozita omogućuje vam kontrolu razine transparentnosti uz mogućnost dobivanja bilo koje srednje verzije.

Zaključak

Moderni dentalni restaurator i materijali za punjenje, koji prvenstveno uključuju nanokompozite, otvaraju široke mogućnosti stomatolozima i ortodontima u liječenju, restauraciji i korekciji prednjih i stražnjih zuba.

Zahvaljujući nanopunilu, osigurava se niz karakteristika koje se ne mogu dobiti tradicionalnim formulacijama. Glavne su visoka sposobnost poliranja, mehanička čvrstoća, otpornost na habanje, idealne estetske kvalitete.