Bahan komposit dalam kedokteran gigi: kimia, cahaya, cairan, pengisian mikro

Komposit gigi adalah komposisi multifase polimer dari berbagai viskositas yang digunakan untuk perawatan dan restorasi gigi.

Mereka termasuk matriks organik, pengisi anorganik (harus setidaknya 50% berat) dan silan (silikon hidrida, yang bertindak sebagai pengikat antara pengisi dan matriks).

Matriks adalah fondasinya gabungan, kerangkanya, yang menampung semua komponen lainnya. Ini menentukan sifat utama - biokompatibilitas, karakteristik perekat, plastisitas. Mempengaruhi stabilitas warna, kekuatan, penyusutan polimerisasi.

Matriks ini didasarkan pada resin polimer - decanediol methacrylate, bisphenol glycidyl methacrylate, urentanedimethyl methacrylate dan lainnya. Untuk memberikan sifat yang diperlukan, aditif dimasukkan ke dalam resin.

1. Penghambat polimerisasi. Mereka meningkatkan waktu kerja, meningkatkan umur simpan.
2. Katalis. Proses polimerisasi dimulai. Co-catalysts menyediakan curing kimia. Fotoinisiator bertanggung jawab atas polimerisasi formulasi yang dapat disembuhkan dengan cahaya.
3. Peredam UVL (penstabil UV). Mencegah perubahan warna yang disebabkan oleh sinar matahari.

Pengisi hadir dalam zat dalam bentuk partikel, didistribusikan secara merata dalam resin. Jenis, ukuran dan bentuknya menentukan penyerapan air, radiopasitas, kekuatan, penyusutan, dan ketahanan abrasi.

Pengisi dibuat dari bahan-bahan berikut:

• kaca;
• silika;
• terpolimerisasi hancur;
• titanium dan zirkonium silikat;
• kuarsa;
• garam berat;
• beberapa oksida logam.

Silana adalah zat bifungsional yang menyediakan ikatan antara matriks organik dan pengisi anorganik. Kehadirannya adalah fitur zat gigi yang membedakannya dari plastik.

Klasifikasi komposit

Kompleksitas dan percabangan klasifikasi bahan gigi karena bermacam-macam, pembaruan terus-menerus, berbagai jenis dan bentuk komponennya.

Klasifikasi memperhitungkan:

• komposisi kimia;
• ukuran fraksi pengisi;
• komposisi partikel;
• tingkat pengisian;
• metode pengawetan;
• konsistensi;
• janji temu.

Komposisi kimia

Menurut komposisi kimia dari matriks, komposit dibagi menjadi:

• tradisional;
• perokok.

Yang terakhir adalah singkatan dari "keramik yang dimodifikasi secara organik". Ini adalah jenis formulasi gigi baru yang telah berkembang dari perbaikan dan modifikasi matriks tradisional.

Ormockers telah meningkatkan kompatibilitas biologis (jumlah monomer bebas di dalamnya berkurang menjadi minimum), penyusutan rendah (1,9%), ikatan yang lebih kuat dengan pengisi dan fisik dan mekanik yang tinggi karakteristik.

Ukuran partikel pengisi

Parameter ini mempengaruhi sifat penting seperti ketahanan aus dan kemampuan poles. Semakin kecil butiran pengisi, semakin tinggi ketahanan aus dan semakin lama kilap kering bertahan.

Fraksi besar (lebih dari 0,1 mikron) diperoleh dari garam logam - aluminium, barium, lithium, strontium, titanium, serta kaca dan kuarsa. Nanofiller terbuat dari silikon dioksida. Jika bahan mengandung pengisi dengan ukuran butir yang berbeda, nilai rata-rata ditunjukkan dalam deskripsi untuk itu.

Ada jenis zat berikut tergantung pada ukuran partikel pengisi.

• microfill - ukuran butir bervariasi dalam kisaran 0,04-0,4 mikron;
• minifill - 1-5 mikron;
• diisi makro - 8 mikron dan lebih banyak lagi;
• microhybrid - ada 2 jenis pengisi - dengan ukuran partikel 1-5 mikron dan 0,04-0,1 mikron;
• makrohibrida - 8-12 mikron dan 0,04-0,1 mikron;
• komposisi hibrida yang diisi secara maksimal (dieksekusi sepenuhnya) - 0,01-0,1 mikron, 1-5 mikron, 8-5 mikron, 1-5 mikron;
• nanofill (nanocluster) - hingga 100 nm;
• nanohybrid - campuran ukuran 0,004-3 mikron.

Komposisi partikel

Telah ditemukan bahwa penggunaan partikel pengisi kasar dan halus secara simultan meningkatkan ketahanan abrasi, kekuatan, dan kesesuaian tepi. Ini juga membawa nilai ekspansi termal lebih dekat dengan nilai yang dimiliki jaringan gigi.

Berdasarkan jenis kombinasi ukuran partikel, berikut ini dibedakan:

1. Homogen (pengisian mikro, pengisian makro, pengisian mini).
2. Heterogen (mikro dan makrohibrid, nanohibrid, terisi maksimal).
3. Benar-benar dieksekusi (termasuk partikel dengan ukuran berbeda - mikro, makro, mini). Tingkat pengisian bahan-bahan ini adalah 80-90%, penyusutan adalah 1,7-2,0%.

Mengisi gelar

Komposit untuk kedokteran gigi ditandai dengan pengisian - berat atau kandungan volumetrik pengisi dalam matriks, dinyatakan sebagai persentase. Tingkat pengisian menentukan banyak properti - penyusutan, radiopasitas, karakteristik optik, kekuatan. Semakin tinggi kepenuhannya, semakin kuat zatnya, semakin rendah penyusutannya, semakin baik radiopasitasnya. Menurut tingkat kepenuhannya, zat dibagi menjadi:

• sangat terisi - di atas 70% berat;
• diisi sedang - 65-75%;
• terisi lemah - kurang dari 65%.

Metode penyembuhan

Proses polimerisasi (curing) matriks terdiri dari transformasi senyawa dengan berat molekul rendah (monomer) menjadi senyawa dengan berat molekul besar (polimer). Reaksi berlangsung karena radikal bebas terbentuk ketika inisiator polimerisasi diaktifkan.

Selama perawatan, komposit menyusut dalam volume, kepadatannya meningkat, yang menyebabkan penyusutan 2-6%. Penurunan volume disebabkan oleh penurunan jarak antara monomer. Reaksi penyembuhan dipicu oleh zat khusus - inisiator, sesuai dengan jenis aktivasi di mana semua zat gigi dibagi menjadi:

• lampu;
• bahan kimia;
• pengawetan ganda.

Untuk polimerisasi bahan pengawet ringan, digunakan kamperkuinon, lucerin, fenil-propanedion. Dalam zat pengawet kimia, benzena peroksida dan amina digunakan.

Jenis inisiator light-curing menentukan sumber cahaya. Secara khusus, bahan yang mengandung lucerin dipolimerisasi dengan buruk oleh lampu plasma dan dioda. Zat modern mengandung beberapa inisiator, yang memungkinkan untuk menggunakan sumber cahaya yang berbeda untuk polimerisasi.

Konsistensi

Seiring dengan campuran pucat, yang mengalir juga digunakan. Untuk pembuatannya, matriks yang dimodifikasi dengan resin aliran tinggi digunakan.

Menurut tingkat kepadatannya, mereka dibedakan:

• viskositas normal;
• cairan (dibagi menjadi cairan rendah, sedang dan tinggi);
• packable atau condensable (kepadatan tinggi).

Janji temu

Karena fakta bahwa gigi anterior dan posterior mengalami beban yang berbeda, zat yang digunakan untuk restorasi dapat berbeda secara signifikan dalam karakteristiknya. Tergantung pada tujuannya, komposit dibagi lagi menjadi komposisi:

• untuk perawatan gigi lateral (mengunyah);
• untuk restorasi gigi anterior;
• bahan serbaguna yang digunakan untuk merestorasi gigi anterior dan posterior.

Sifat komposit

Komposit memiliki sejumlah karakteristik teknologi dan operasional yang ditetapkan di dalamnya oleh pabrikan. Tidak mungkin untuk mengubahnya, jadi satu-satunya cara untuk menemukan bahan yang tepat adalah mengetahui dengan baik tentang parameter komposisi tertentu.

Sifat utama zat gigi:

1. Kekuatan tekan / tarik. Ini bervariasi tergantung pada kepenuhan dan konsistensi. Untuk komposisi yang dapat dikemas paling tahan lama, mencapai 450 MPa, untuk komposisi cairan berkurang menjadi 220 MPa.
2. Ketahanan aus. Pola berikut diamati: semakin halus butiran pengisi, semakin tinggi ketahanan aus.
3. Sifat optik (opacity, opalescence, dll). Opacity adalah kemampuan untuk menjebak cahaya tampak, yaitu opacity, opacity material.
4. Radiopasitas. Ditentukan oleh jenis dan jumlah pengisi. Dinyatakan sebagai persentase dari nilai referensi - radiopasitas pelat aluminium setebal 1 mm. Misalnya, radiopasitas email adalah 230%, dentin adalah 150%. Secara umum, parameter ini berkisar dari 130% untuk flowable hingga 350% untuk dentin nanokomposit. Radiopasitas tinggi membuat bahan terlihat dengan baik pada gambar sinar-X, meningkatkan akurasi diagnostik.
5. Penyusutan polimerisasi. Penyusutan minimum yang mungkin adalah 1,6%, tertinggi adalah 5,5%. Sebagian besar zat memiliki penyusutan 2-3%. Nilainya terutama tergantung pada kepenuhannya. Untuk formulasi yang dapat mengalir, rata-rata 3,5–5%, untuk ormokers dan formulasi yang dapat dikemas - 1,7–2%.
6. tiksotropi - perubahan viskositas di bawah beban mekanis, peningkatan fluiditas ketika beban diterapkan, dan peningkatan viskositas saat diam.
7. Ekspansi termal. Idealnya, itu harus sama dengan ekspansi termal jaringan gigi.
8. Elastisitas. Ini mencirikan ketahanan material terhadap kompresi dan ketegangan selama deformasi elastis. Semua zat komposit lebih elastis daripada jaringan keras gigi. Komposisi yang dapat mengalir dan mikrofilik memiliki modulus elastisitas yang lebih rendah.
9. Biokompatibilitas. Tergantung terutama pada volume monomer residu (tidak terpolimerisasi). Levelnya diatur oleh standar internasional (ISO). Tidak mungkin untuk mencapai 100% polimerisasi. Produk light-curing memiliki volume monomer residu yang lebih rendah daripada produk yang diawetkan secara kimia. Setelah polimerisasi yang tepat, semua formulasi modern tidak beracun.
10. Properti kerja. Mereka terdiri dari sejumlah faktor - kecepatan dan kenyamanan bekerja dengan komposit, efisiensi, keserbagunaan. Kenyamanan kerja, pada gilirannya, tergantung pada viskositas, jenis kemasan, dan karakteristik lain yang memengaruhi kemudahan penyisipan ke dalam rongga gigi, distribusinya di sana, dan pemodelan.
11. Estetika. Ini ditentukan oleh kemampuan poles, durasi retensi kilap kering, jumlah corak warna. Yang paling estetis adalah gyomer dan nanokompositdengan lebih dari 40 corak warna. Berkat ini, dimungkinkan untuk meniru warna gigi dan emailnya seakurat mungkin.

Bahan pengawet kimia

Komposit dengan polimerisasi kimia terutama diwakili oleh komposisi hibrid dan mikro. Bentuk rilis - "cair / bubuk" atau "tempel / tempel".

Keuntungan dari formulasi yang disembuhkan secara kimia:

• susut rendah mengalir lembut;
• penampilan yang bagus;
• waktu singkat yang dibutuhkan untuk restorasi.

Kekurangan:

• kebutuhan akan dosis yang akurat;
• waktu terbatas untuk bekerja;
• polishability rendah dan tahan luntur warna dibandingkan dengan light-cured;
• mengurangi kenyamanan kerja;
• monomer yang tidak bereaksi dalam jumlah yang relatif besar.

Sistem perekat bahan pengawet kimia dirancang untuk mengikat bahan ke email gigi daripada ke dentin. Untuk beradaptasi dengan yang terakhir, baik bantalan isolasi atau sistem perekat enamel-dentin universal digunakan.

Bahan pengawetan cahaya

Komposit light-cured tersedia sebagai pasta satu komponen atau sebagai zat yang dapat mengalir. Inisiator polimerisasi adalah komponen penyerap cahaya, paling sering camphorquinone. Ketika disinari dengan cahaya, radikal bebas terbentuk, yang menyebabkan polimerisasi terjadi.

Keuntungan:

• pencampuran dan memastikan homogenitas campuran tidak diperlukan;
• restorasi dapat dimodelkan sebelum polimerisasi;
• estetika tinggi dan tahan luntur warna (karena tidak adanya aditif pengerasan).

Kerugian utama dari campuran pengawetan cahaya adalah ketidakhomogenan tingkat dan kedalaman polimerisasi, yang tergantung pada transparansi dan naungan warna, serta kekuatan sumber cahaya.

Untuk meningkatkan kualitas polimerisasi, mengurangi penyusutan dan tegangan, digunakan aplikasi lapis demi lapis.

Zat yang dapat disembuhkan dengan foto biasanya tidak sesuai dengan zat yang dapat disembuhkan secara kimia.

Isi Makro

Sejarah komposit gigi dimulai dengan campuran yang diisi makro. Oleh karena itu, sangat wajar jika dalam beberapa hal mereka lebih rendah dari pengikutnya. Tetapi mereka juga memiliki kelebihan:

• kekuatan tinggi;
• radiopasitas yang memuaskan;
• sifat optik yang baik.

Tetapi masih ada lebih banyak kelemahan:

• kemampuan poles yang buruk, kurangnya kilau kering;
• kekasaran permukaan pengisian yang besar;
• pembentukan plak;
• tahan luntur warna yang rendah.

Semua ini mengarah pada penurunan estetika restorasi dan keausan matriks yang relatif cepat, dari mana partikel individu terkelupas, meninggalkan kawah. Keausan tambalan yang dipercepat menyebabkan perubahan bidang oklusal dan perpindahan (migrasi) gigi.

Isi mikro

Komposit mikrofil dikembangkan hampir 50 tahun yang lalu. Untuk waktu mereka, mereka mewakili terobosan nyata dalam teknologi restorasi, karena mereka memastikan kemampuan poles yang sangat baik dan estetika restorasi yang tinggi.

Awalnya, zat microfill memiliki ukuran partikel sekitar 1 mikron. Saat ini hanya 0,04 mikron. Komposisi mikrofilik digunakan terutama untuk restorasi unit gigi anterior dan pembuatan veneer langsung.

Keuntungan:

• tahan luntur warna yang tinggi, kemampuan memoles dan ketahanan aus;
• permukaan mengkilap yang tahan lama;
• estetika yang baik.

Kekurangan:

• kekuatan yang relatif rendah;
• penyusutan polimerisasi yang signifikan dan ekspansi termal.

Bahan mengalir

Flowable digunakan terutama untuk mengisi rongga karies kecil, serta di mana adhesi marginal berkualitas tinggi dan kompensasi penyusutan polimerisasi diperlukan.

Manfaat komposit yang dapat mengalir:

• modulus elastisitas kecil;
• kemudahan penggunaan;
• kemampuan poles dan estetika yang baik.

Kekurangan:

• kekuatan yang tidak mencukupi;
• penyusutan yang signifikan:
• radiopasitas rendah.

Hibrida

Formulasi hibrida adalah yang paling banyak digunakan saat ini bahan gigi. Sebagian besar karena keserbagunaannya. Batasan penggunaan hanya ada untuk kavitas karies, yang aksesnya sulit, dan oleh karena itu diperlukan bahan dengan konsistensi yang berbeda.

Keuntungan:

• fleksibilitas;
• kenyamanan penggunaan;
• kekuatan tinggi;
• peningkatan estetika;
• radiopasitas yang cukup.

Kekurangan:

• penyusutan rata-rata atau di atas rata-rata;
• modulus elastisitas yang signifikan;
• harga tidak selalu terjangkau.

Nanokomposit

Komposisi nanocluster dianggap sebagai kelompok bahan restoratif yang paling menjanjikan. Fitur mereka adalah penggunaan pengisi yang terbuat dari nanopartikel (nanomer dan nanocluster), yang memastikan homogenitas dan pengisian matriks yang tinggi.

Keuntungan nanokomposit:

• estetika tinggi, disediakan oleh kemampuan poles yang sangat baik dan kilap kering yang tahan lama;
• sifat kekuatan yang dapat diterima;
• penyusutan rendah.

Kekurangan:

• harga yang signifikan;
• kurangnya pengetahuan tentang hasil restorasi.

Ormockers

Munculnya keramik yang dimodifikasi secara organik adalah hasil dari pencarian bahan dengan susut polimerisasi rendah dan masa pakai yang lama. Modifikasi matriks memungkinkan untuk meningkatkan kepadatan komposit, mengurangi penyusutannya (kurang dari 2%), dan mencapai jumlah minimum monomer residu. Dalam hal karakteristik lain, ormoker dekat dengan hibrida.

Keuntungan Ormoker:

• penyusutan rendah;
• tidak adanya monomer residu secara praktis;
• kekuatan tinggi;
• estetika yang baik.

Kekurangan:

• estetika tingkat rendah;
• harga tinggi;
• pengetahuan yang tidak memadai.

Persyaratan untuk komposit

Kemungkinan pengisian langsung menggunakan komposit gigi telah memperluas kemungkinan secara signifikan restorasi gigi. Zat polimer modern memiliki daya rekat tinggi pada gigi, yang tidak kalah dengan koneksi jaringan gigi satu sama lain.

Komposit polimer bersifat inert dan tidak beracun, yang memungkinkannya digunakan tanpa spacer isolasi. Keuntungan penting dari bahan adalah kemampuan bentuk yang tidak terpolimerisasi (kental) untuk bergabung dengan bentuk yang dipolimerisasi (dikeraskan).

Karakteristik utama zat terus meningkat - thixotropy meningkat, penyusutan polimerisasi, nuansa warna baru ditambahkan, kekuatan tekan, kekuatan tarik dan abrasi.

Namun, terlepas dari semua kemajuan dalam pengembangan ini, bahan yang ideal belum dibuat. Untuk berhasil memecahkan masalah restorasi gigi, komposit yang digunakan harus memiliki sifat-sifat berikut.

1. Radiopasitas tinggi bahan yang digunakan untuk mengisi gigi kunyah.
2. Daya rekat yang baik pada jaringan gigi, memastikan kekencangan rongga internal gigi yang direstorasi.
3. Kuat tekan dan tarik tinggi, ketahanan abrasi. Sifat-sifat ini sangat penting untuk bahan yang digunakan untuk tambalan gigi kunyah, karena selama proses pengunyahan, beban yang sangat besar dibuat pada tambalan, mencapai 70 kg.
4. Kemudahan dan kemudahan penggunaan. Zat tersebut harus mudah dimasukkan ke dalam rongga karies dan tidak menimbulkan masalah selama pembentukan tambalan.
5. Biokompatibilitas dengan rongga mulut dan jaringan gigi. Zat tersebut tidak boleh mengandung zat yang mengiritasi selaput lendir dan pulpa.
6. Kemungkinan penyimpanan jangka panjang tanpa kerusakan properti.
7. Kurangnya efek sensitisasi pada dokter dan pasien.
8. Korespondensi maksimum warna, kilau, transparansi bahan terpolimerisasi ke jaringan gigi alami. Pelestarian stabilitas warna.
9. Kedekatan karakteristik fisik (konduktivitas termal, ekspansi termal, dll.) dengan karakteristik jaringan gigi.
10. Keserbagunaan. Kemampuan untuk menggunakan zat yang sama dalam pengaturan klinis yang berbeda. Saat ini, yang paling serbaguna adalah ormokers dan komposit hibrida.
11. Ketersediaan.

Komposit polimer gigi berhasil bersaing dengan senyawa pengisi lainnya. Keuntungan mereka termasuk kekuatan tinggi, ketahanan aus, kualitas estetika yang baik, polimerisasi rendah penyusutan, keserbagunaan, memungkinkan mereka untuk digunakan dalam berbagai situasi klinis, di bagian depan dan mengunyah gigi.

Tidak ada keraguan bahwa dalam waktu dekat akan ada bahan baru yang akan memenuhi persyaratan untuk komposit "ideal" secara maksimal.