Nanokompozitok a fogászatban: nanohibrid és mikrohibrid

A felhasznált kiváló minőségű kompozit anyagok kérdése fogpótlás, mindig is éles volt. A fogorvoshoz kompozitok magas követelményeket támasztanak. Megfelelő mechanikai szilárdsággal kell rendelkezniük ahhoz, hogy ne csak az elülső, hanem a rágófogakon is használhatók legyenek.

Jó esztétikai tulajdonságokkal, alacsony polimerizációs zsugorodással, alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik.

Legyen technológiailag fejlett, könnyítse meg a színárnyalatok kezelését. Mindezen tulajdonságok egy kompozícióban való egyesítése viszonylag nemrégiben, új fogászati ​​helyreállító anyagok kifejlesztése és bevezetése után vált lehetővé, amelyek közé tartoznak a nanokompozitok is.

Mik azok a nanokompozitok?

A nanokompozitok olyan többfázisú anyagok, amelyekben legalább egy fázis (töltőanyag) frakciómérete 0,1-100 nm (1 nanométer 0,001 mikronnak felel meg). A fogászati ​​nanokompozit anyagok jellemzően egy szervetlen töltőanyag és egy szerves mátrix kombinációja.

Ez utóbbiként különféle gyantákat használnak adalékanyagokkal - polimer inhibitorokkal, katalizátorokkal, fotoiniciátorokkal, fényelnyelőkkel, színezékekkel.

A nanotechnológia fogászatban való megjelenése előtt a fogszabályzók már használtak olyan készítményeket, amelyek részecskemérete illeszkedik a nanomérethez. Ezek az úgynevezett mikrofil kompozitok. Átlagos részecskeméretük 0,04 μm, ami 40 nm-nek felel meg.

A pozitív tulajdonságok – jó polírozhatóság, nagy színtartósság és alacsony kopásállóság – mellett azonban a mikrofil kompozitoknak jelentős hátrányai is vannak. A fő oka az elégtelen mechanikai szilárdság, amely nem teszi lehetővé a rágófogak tömésére és helyreállítására való felhasználásukat. Ezen anyagok másik hátránya a mikrorészecskék adhéziója, ami inhomogén kompozit szerkezethez vezet.

A fogászati ​​kompozitok tekintetében van egy ilyen minta. Minél finomabbak a töltőanyag részecskék, annál jobb a polírozhatósága és esztétikája, de annál kisebb a szilárdsága, és fordítva. A fogorvosok folyamatosan új anyagokat kerestek, hogy megtörjék ezt az ördögi kört.

A nanokompozitok fogászatban való használatának kezdete új korszakot jelentett a fogak helyreállítására és kezelésére szolgáló készítmények fejlesztésében. Az első nanotöltésű kompozitot a 3M ESPE mutatta be Bécsben a nemzetközi fogászati ​​kiállításon 2002 őszén.

A kompozit fogászati ​​anyagok fő tulajdonságai a töltőanyag részecskék mérete és a mátrix kitöltési foka. Az első paraméter a kopásállóságot, a polírozhatóságot és a színstabilitást befolyásolja. A töltés mértéke határozza meg a kompozit szilárdságát, hőtágulását és polimerizációs zsugorodását.

A hagyományos mikrofil kompozitok kitöltési foka 35-60 tömeg%. Ez egy alacsony érték, amely nem teszi lehetővé a szükséges szilárdsági tulajdonságokkal rendelkező anyagot. A fogászatban a nanokompozitok nagy telítettségű vegyületek (több mint 60%), ami lehetővé teszi, hogy ne csak az elülső, hanem a rágófogak helyreállítására is felhasználhatók legyenek.

A hagyományos fogászati ​​készítmények és a nanokompozitok eltérően viselkednek a használat során. Az elsőben töltőanyag részecskék vannak, amelyek koptató terhelés hatására elhagyják a felületet a helyreállított fogat, kis krátereket hagy maga után, amelyek csökkentik a fényt és az esztétikát felújított hely. A nanokompozitok koptatása során kis szemcseméretük miatt nem képződik kráter, aminek köszönhetően a fog ragyogása és megjelenése nem változik.

A kezdeti időkben a nanotechnológiát csak a fogászatban használták ragasztók előállítására. Ezt követően restaurációs és töltőkompozíciók gyártására kezdték használni.

A nanokompozitok típusai

Az összetételek közötti fő különbségeket a töltőanyag típusa, mérete és szerkezete határozza meg. A nanorészecskék előállításához a következőket használják kiindulási anyagként:

• titán-szilikát;
• kvarc;
• cirkónium-szilikát;
• nehéz sók;
• polimerek;
• néhány fém-oxid.

A töltőanyag szerkezete és mérete szerint a nanokompozitok két fő csoportját különböztetjük meg:

• nanohibrid kompozíciók, amelyek a hagyományos mikrohibrid (mikrofil) kompozitok módosításai nanorészecskék beépítésével a szerkezetükbe;
• valódi nanokompozitok, amelyek kizárólag nanotöltőanyagokon alapulnak.

A nanokompozitok a következőkben is különböznek:

• polimerizációs módszer (kémiailag vagy fénykezelt);
• felszabadulási forma (fecskendőben vagy kapszulában);
• a színárnyalatok száma;
• átláthatóság és számos egyéb funkció.

Nanohibrid kompozitok

A hagyományos mikrohibrid kompozitok kis (kb. 0,04 μm) és nagy (legfeljebb 1 μm) részecskéket tartalmaznak. A tapadásra való hajlam miatt a finom részecskék egyenetlenül oszlanak el a mátrixban, ami a polírozhatóság romlásához és az esztétika romlásához vezet. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére a hagyományos kompozitba 20-70 nm méretű nanorészecskéket vittek be. A hagyományos kompozitok finom frakciójától eltérően a nanorészecskék nem tapadnak össze, és egyenletesen oszlanak el a mátrixon. Ez biztosítja a kompozíció homogenitását.

A módosítás eredményeként nanohibrid kompozitok keletkeznek, amelyek a hagyományos anyagokhoz képest nagyobb szilárdsággal és jobb esztétikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A nagy részecskék nagy szilárdságot biztosítanak a kompozitnak. A finom frakció, amely kitölti a durvák közötti hézagokat, kiváló polírozhatóságot és magas esztétikát biztosít a restaurálási helynek.

A legújabb nanokompozitok (például az Estet-X) 3 méretű töltőanyagot tartalmaznak - középrészecskéket, minirészecskéket és nanorészecskéket. Ezeknek a fázisoknak az arányát szigorúan ellenőrzik. Az ilyen kompozíciókat "microarray"-nek nevezik.

Valódi nanokompozitok

Ígéretesebb fogászati ​​kompozitok azok, amelyekben a teljes töltőanyag nanorészecskék. Az ilyen kompozíciókat "igaznak" vagy "nanoklaszternek" nevezik.

A valódi kompozitokban lévő nanorészecskék 2 típusban vannak jelen.

• 20... 75 nm méretű nanomerek formájában.
• nanoklaszterek formájában, amelyek mérete 0,6-1,4 mikron között változik.

A nanoklaszterek nem mások, mint nanomerek agglomerációi. A meglévő technológiák lehetővé teszik méretük és szerkezetük szabályozását. Ez nagyon fontos, mert a fogászati ​​nanokompozitok alapvető tulajdonságai ettől függnek. Az erőt a nagy részecskék, míg a polírozhatóságot és az esztétikus megjelenést a kis részecskék adják. A mátrixban lévő nagy és kis nanorészecskék méretének és eloszlásának szabályozásával lehetőség nyílik a kívánt tulajdonságokkal rendelkező anyag előállítására.

A nanocluster kompozitok nagyon magas töltetűek - akár 87%. Ez jó szilárdságot és alacsony anyagzsugorodást eredményez. Ugyanakkor a helyreállított fogak polírozhatósága, kopásállósága és esztétikája magas marad. A kopás során a nanoklaszterek fokozatosan elhasználódnak, nanoskálánként válnak le magukról. Ezért nincsenek látható üregek az anyag felületén, mint a hagyományos kompozit kompozíciók esetében.

Tulajdonságok és jellemzők

A nanokompozitok fejlesztése lehetővé tette, hogy kilépjünk abból az ördögi körből, amely korábban létezett ezzel kapcsolatban fogászati ​​kompozíciók, amikor a magas esztétikai paraméterek elérését redukálás árán sikerült elérni erő, és fordítva. Mostantól kombinálhatja a szükséges tulajdonságokat egy anyagban.

A nanokompozitokat a következők különböztetik meg:

• a helyreállítás nagy szilárdsága és megbízhatósága;
• kiváló polírozhatóság, hosszú távú száraz fényesség megőrzés.
• alacsony zsugorodás a polimerizáció során - 1,6-1,9%, ami jelentősen alacsonyabb, mint a hagyományos kompozitoké;
• nagyfokú mátrixtöltés - akár 87 tömeg%;
• gyárthatóság, jó kezelhetőség;
• nagyszámú színárnyalat.

A hátrányok közé tartozik a magas ár és a klinikai megnyilvánulások elégtelen ismerete.

A nanokompozitok felhasználási területe gyakorlatilag korlátlan. A következőkre használják:

• bármilyen szuvas üreg kitöltése;
• zománchibák helyreállítása töredékes erózió esetén;
• az esztétika helyreállítása elülső fogak;
• installációk ideiglenes tömések;
• átfedések egyenesek furnérok;
• fogak sínezése;
• fém-műanyag restaurálása és fém-kerámia koronák és aspektusok;
• rátétek és betétek gyártása;
• fogcsonkok felhalmozódása a rögzítőcsapokon;
• tömítőanyagként.

A polimerizációhoz főleg fénybesugárzást alkalmaznak.

Nanokompozitok gyártói

Az anyagot gyártó gyártók között ilyen külföldi márkákat lehet megkülönböztetni.

ZM ESPE

A ZM ESPE (USA) a fogászat területén az innovatív megoldások fejlesztésének egyik vezetője. A cég ortopédiai és foggyógyászati ​​anyagokat és műszereket gyárt.

A Filtek Supreme XT helyreállító anyag a valódi nanokompozitok közé tartozik, azaz csak nanorészecskéket használnak töltőanyagként. A kompozíció magas polírozó és szilárdsági tulajdonságokkal rendelkezik, hosszú ideig megőrzi száraz fényét. Rágó- és elülső fogászati ​​egységek helyreállítására, direkt héjak gyártására, sínezésre és fogcsonkképzésre használják.

Dentsply

Az amerikai DENTSPLY cég 120 országban értékesíti termékeit.

Az egyik termék a Ceram X nano-hibrid készítmény, amely kerámiát és nanorészecskéket használ töltőanyagként.

A fő cél az elülső helyreállítás. Minimális számú színárnyalattal egységes átlátszóság és magas esztétikai jellemzők érhetők el.

Voco

A VOCO cég (Németország) ortopédiai, helyreállító és megelőző fogászathoz gyárt anyagokat. A VOCO termékeket a világ több mint 100 országában vásárolják.

A Grandio kompozit nanotechnológiával készül, hogy elérje a 87 tömeg%-os teltséget. A metakrilátot mátrixként használják. A kikeményedés halogén fénnyel történik. A készítmény kapszulákban és fecskendőben kapható. A Grandio VOCO megfelel a modern fogászati ​​nanokompozitokkal szemben támasztott összes követelménynek.

Vivadent

Kezdetben egy svájci cég, most pedig egy nemzetközi szindikátus, a Vivadent, amely a fogászati ​​és terápiás fogászati ​​készítmények széles skáláját gyártja, és szállítja azokat a világ 120 országába.

A cég egyik terméke, a Tetric EvoCeram nanohibrid fényre keményedő kompozit az elülső és rágó fogászati ​​egységek tömésére és helyreállítására készült. Az árnyékolási kódolás megkönnyíti a fogorvos munkáját és maximalizálja az esztétikai hatást.

Kerr

A Kerr fivérek által 1891-ben az Egyesült Államokban alapított, azonos nevű cég mára a világ számos országában keresett termékeket előállító nemzetközi vállalattá vált. Többek között Oroszországban.

A premisz nanohibrid készítmény 3 méretű részecskéket tartalmaz - nanotöltőanyag 0,02 mikronos, üvegtöltőanyag 0,4 mikronos és polimerizált részecskék 30-50 mikronos. Ez lehetővé tette a kompozit magas töltési (84%) és alacsony zsugorodási (1,6%) biztosítását.

Pentron

A Pentron Simile nanohibrid kompozitja egy sokoldalú anyag a hátsó és elülső fogak kezelésére és helyreállítására.

A kompozit nagy szilárdsággal, kiváló polírozhatósággal és sok árnyalattal rendelkezik, lehetővé téve az abszolút színharmónia elérését a fog természetes zománcával.

Schiitz Dental Group

A német Schiitz Dental Group cég számos egyéb fogászati ​​anyag mellett gyártja a NanoPaq helyreállító nanokompozitot. A restauráció kivételes szilárdságát és megbízhatóságát a magas, akár 82%-os kitöltési arány biztosítja.

A NanoPaq összetétele 4 átlátszósági osztályt tartalmaz - nagyon átlátszó, alacsony átlátszóságú, közepesen átlátszó és teljesen matt. A nanokompozit gyártási technológia lehetővé teszi az átláthatóság szintjének szabályozását, bármilyen köztes verzió beszerzésének lehetőségével.

Következtetés

Modern fogászati ​​helyreállító és töltőanyagok, amelyek elsősorban nanokompozitokat tartalmaznak, széles lehetőségeket nyitnak meg a fogorvosok és fogszabályzók előtt az elülső és hátsó fogak kezelésében, helyreállításában és korrekciójában.

A nanofillernek köszönhetően olyan jellemzők állnak rendelkezésre, amelyek hagyományos készítményekkel nem érhetők el. A legfontosabbak a nagy polírozhatóság, a mechanikai szilárdság, a kopásállóság, az ideális esztétikai tulajdonságok.