Nanokomposit dalam kedokteran gigi: nanohybrid dan microhybrid

Masalah material komposit berkualitas tinggi yang digunakan untuk restorasi gigi, selalu tajam. ke gigi komposit tuntutan tinggi dibuat. Mereka harus memiliki kekuatan mekanik yang cukup untuk digunakan tidak hanya pada gigi anterior tetapi juga pada gigi pengunyah.

Memiliki sifat estetika yang baik, penyusutan polimerisasi rendah, koefisien ekspansi termal rendah.

Menjadi teknologi maju, membuatnya mudah untuk memanipulasi nuansa warna. Menjadi mungkin untuk menggabungkan semua sifat ini dalam satu komposisi relatif baru-baru ini, setelah pengembangan dan pengenalan bahan restorasi gigi baru, yang mencakup nanokomposit.

Apa itu nanokomposit?

Nanokomposit adalah bahan multifase di mana setidaknya satu fasa (pengisi) memiliki ukuran fraksi 0,1 sampai 100 nm (1 nanometer sama dengan 0,001 mikron). Bahan nanokomposit gigi biasanya merupakan kombinasi dari pengisi anorganik dan matriks organik.

Sebagai yang terakhir, berbagai resin digunakan dengan aditif - inhibitor polimer, katalis, fotoinisiator, peredam cahaya, pewarna.

Sebelum munculnya nanoteknologi dalam kedokteran gigi, ortodontis telah menggunakan formulasi yang ukuran partikelnya sesuai dengan skala nano. Ini adalah apa yang disebut komposit mikrofilik. Ukuran partikel rata-rata mereka adalah 0,04 m, yang sesuai dengan 40 nm.

Namun, bersama dengan sifat positif - kemampuan poles yang baik, tahan luntur warna yang tinggi dan keausan abrasif yang rendah - komposit mikrofilik juga memiliki kelemahan yang signifikan. Yang utama adalah kekuatan mekanik yang tidak mencukupi, yang tidak memungkinkan penggunaannya untuk mengisi dan memulihkan gigi kunyah. Kerugian lain dari bahan ini adalah adhesi mikropartikel, yang mengarah pada struktur komposit yang tidak homogen.

Berkenaan dengan komposit gigi, ada pola seperti itu. Semakin halus partikel pengisi, semakin tinggi kemampuan poles dan estetikanya, tetapi semakin rendah kekuatannya, dan sebaliknya. Ilmuwan gigi terus mencari bahan baru untuk memutus lingkaran setan ini.

Awal penggunaan nanokomposit dalam kedokteran gigi menandai era baru dalam pengembangan komposisi untuk restorasi dan perawatan gigi. Komposit berisi nano pertama dipresentasikan oleh 3M ESPE di Wina pada pameran gigi internasional pada musim gugur 2002.

Sifat utama bahan komposit gigi adalah ukuran partikel filler dan derajat pengisian matriks. Parameter pertama mempengaruhi ketahanan abrasi, polishability, stabilitas warna. Derajat pengisian menentukan kekuatan, ekspansi termal, dan penyusutan polimerisasi komposit.

Tingkat pengisian komposit mikrofilik tradisional adalah 35-60% berat. Ini adalah nilai yang rendah, yang tidak memungkinkan untuk memperoleh bahan dengan sifat kekuatan yang diperlukan. Dalam kedokteran gigi, nanokomposit adalah senyawa yang sangat terisi (lebih dari 60%), yang memungkinkan penggunaannya untuk restorasi tidak hanya gigi anterior, tetapi juga gigi kunyah.

Formulasi gigi tradisional dan nanokomposit berperilaku berbeda saat digunakan. Yang pertama memiliki partikel pengisi yang meninggalkan permukaan di bawah aksi beban abrasif gigi yang direstorasi, meninggalkan kawah kecil yang mengurangi kilau dan estetika tempat yang direnovasi. Ketika nanokomposit diabrasi, karena ukuran partikelnya yang kecil, kawah tidak terbentuk, sehingga kecemerlangan dan penampilan gigi tidak berubah.

Pada awalnya, nanoteknologi hanya digunakan dalam kedokteran gigi untuk membuat perekat. Selanjutnya, mereka mulai digunakan untuk produksi komposisi restorasi dan pengisian.

Jenis nanokomposit

Perbedaan utama antara komposisi ini ditentukan oleh jenis, ukuran, dan struktur pengisi. Berikut ini digunakan sebagai bahan awal untuk produksi nanopartikel:

• titanium silikat;
• kuarsa;
• zirkonium silikat;
• garam berat;
• polimer;
• beberapa oksida logam.

Menurut struktur dan ukuran pengisi, dua kelompok utama nanokomposit dibedakan:

• komposisi nanohibrida, yang merupakan modifikasi dari komposit mikrohibrid (mikrofilik) tradisional dengan memasukkan nanopartikel ke dalam strukturnya;
• nanokomposit sejati hanya berdasarkan nanofillers.

Nanokomposit juga berbeda dalam:

• metode polimerisasi (secara kimia atau light-cured);
• formulir pelepasan (dalam jarum suntik atau kapsul);
• jumlah corak warna;
• transparansi dan sejumlah fitur lainnya.

Komposit nanohibrida

Komposit mikrohibrida tradisional mengandung partikel kecil (sekitar 0,04 m) dan besar (hingga 1 m). Karena kecenderungan lengket, partikel halus tidak merata dalam matriks, yang menyebabkan penurunan kemampuan poles dan penurunan estetika. Untuk menghilangkan kelemahan ini, nanopartikel dengan ukuran 20-70 nm dimasukkan ke dalam komposit tradisional. Berbeda dengan fraksi halus komposit konvensional, nanopartikel tidak saling menempel dan terdistribusi secara merata di atas matriks. Ini memastikan homogenitas komposisi.

Sebagai hasil dari modifikasi, komposit nanohibrid diperoleh, yang, dibandingkan dengan bahan tradisional, memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan karakteristik estetika yang lebih baik. Partikel yang besar memberikan kekuatan komposit yang tinggi. Fraksi halus, yang mengisi celah antara yang kasar, memberikan kemampuan poles yang sangat baik dan estetika yang tinggi dari lokasi restorasi.

Nanokomposit terbaru (Estet-X, misalnya) mengandung 3 ukuran pengisi - partikel tengah, partikel mini, dan partikel nano. Rasio fase ini dikontrol secara ketat. Komposisi seperti itu disebut "microarray".

Nanokomposit sejati

Komposit gigi yang lebih menjanjikan adalah komposit yang seluruh pengisinya berupa nanopartikel. Komposisi seperti itu disebut "benar" atau "nanocluster".

Nanopartikel dalam komposit sejati hadir dalam 2 jenis.

• berupa nanomer dengan ukuran 20…75 nm.
• dalam bentuk nanocluster, yang ukurannya bervariasi dari 0,6 hingga 1,4 mikron.

Nanocluster tidak lebih dari aglomerasi nanomer. Teknologi yang ada memungkinkan untuk mengontrol ukuran dan strukturnya. Ini sangat penting karena sifat dasar nanokomposit gigi bergantung padanya. Kekuatan disediakan oleh partikel besar, sedangkan kemampuan poles dan penampilan estetika disediakan oleh partikel kecil. Dengan mengontrol ukuran dan distribusi nanopartikel besar dan kecil dalam matriks, dimungkinkan untuk mendapatkan material dengan sifat yang diinginkan.

Komposit nanocluster memiliki pengisian yang sangat tinggi - hingga 87%. Ini menghasilkan kekuatan yang baik dan penyusutan material yang rendah. Pada saat yang sama, kemampuan poles, ketahanan aus abrasif, dan estetika gigi yang direstorasi tetap tinggi. Dalam proses keausan, nanocluster aus secara bertahap, memisahkan skala nano dengan skala nano dari dirinya sendiri. Oleh karena itu, tidak ada rongga yang terlihat pada permukaan material, seperti yang terjadi pada komposisi komposit tradisional.

Properti dan fitur

Pengembangan nanokomposit memungkinkan untuk keluar dari lingkaran setan yang ada sebelumnya dalam kaitannya dengan komposisi gigi, ketika pencapaian parameter estetika tinggi dicapai dengan biaya pengurangan kekuatan, dan sebaliknya. Sekarang Anda dapat menggabungkan properti yang diperlukan dalam satu bahan.

Nanokomposit dibedakan oleh:

• kekuatan dan keandalan restorasi yang tinggi;
• kemampuan poles yang sangat baik, retensi kilap kering jangka panjang.
• penyusutan rendah selama polimerisasi - 1,6-1,9%, yang secara signifikan lebih rendah daripada komposit tradisional;
• pengisian matriks tingkat tinggi - hingga 87% berat;
• kemampuan manufaktur, sifat penanganan yang baik;
• sejumlah besar corak warna.

Kerugiannya termasuk harga tinggi dan pengetahuan yang tidak memadai tentang manifestasi klinis.

Area penggunaan nanokomposit praktis tidak terbatas. Mereka digunakan untuk:

• mengisi setiap rongga karies;
• pemulihan cacat email jika terjadi erosi fragmentaris;
• pemulihan estetika gigi depan;
• instalasi tambalan sementara;
• overlay lurus veneer;
• belat gigi;
• restorasi logam-plastik dan mahkota logam-keramik dan segi;
• pembuatan overlay dan inlay;
• penumpukan tunggul gigi pada pin jangkar;
• sebagai sealant.

Untuk polimerisasi, terutama iradiasi cahaya digunakan.

Produsen nanokomposit

Di antara produsen yang memproduksi bahan, merek asing semacam itu dapat dibedakan.

ZM ESPE

ZM ESPE (USA) adalah salah satu pemimpin dalam pengembangan solusi inovatif di bidang kedokteran gigi. Perusahaan memproduksi bahan dan instrumen untuk ortopedi dan terapi gigi.

Bahan restoratif Filtek Supreme XT tergolong nanokomposit sejati, yaitu hanya nanopartikel yang digunakan sebagai filler. Komposisinya memiliki sifat pemolesan dan kekuatan yang tinggi, mempertahankan kilau kering untuk waktu yang lama. Ini digunakan dalam pemulihan unit gigi kunyah dan anterior, pembuatan veneer langsung, belat dan pembentukan tunggul gigi.

penyok

Perusahaan Amerika DENTSPLY menjual produknya di 120 negara.

Salah satu produknya adalah formulasi nano-hybrid Ceram X, yang menggunakan bahan pengisi keramik dan nanopartikel.

Tujuan utamanya adalah restorasi anterior. Transparansi yang seragam dan karakteristik estetika yang tinggi dicapai dengan jumlah corak warna yang minimum.

Voco

Perusahaan VOCO (Jerman) memproduksi bahan untuk kedokteran gigi ortopedi, restoratif dan preventif. Produk VOCO dibeli di lebih dari 100 negara di seluruh dunia.

Komposit Grandio diproduksi menggunakan nanoteknologi untuk mencapai kepenuhan 87% menurut beratnya. Metakrilat digunakan sebagai matriks. Curing dilakukan dengan lampu halogen. Komposisinya tersedia dalam kapsul dan jarum suntik. Grandio VOCO memenuhi semua persyaratan untuk nanokomposit gigi modern.

hidup

Awalnya perusahaan Swiss, dan sekarang sindikat internasional Vivadent memproduksi berbagai macam senyawa gigi restoratif dan terapeutik, memasoknya ke 120 negara di seluruh dunia.

Salah satu produk perusahaan, komposit light-curing nanohybrid Tetric EvoCeram, dirancang untuk mengisi dan memulihkan unit gigi anterior dan kunyah. Opsi kode warna memfasilitasi pekerjaan dokter gigi dan memaksimalkan efek estetika.

Kerr

Perusahaan dengan nama yang sama, didirikan di Amerika Serikat pada tahun 1891 oleh Kerr bersaudara, kini telah menjadi perusahaan internasional yang menghasilkan produk yang diminati di banyak negara di dunia. Termasuk di Rusia.

Komposisi nanohybrid premis mengandung partikel 3 ukuran - nanofiller 0,02 mikron, filler kaca 0,4 mikron dan partikel terpolimerisasi 30-50 mikron. Hal ini memungkinkan untuk memastikan pengisian yang tinggi (84%) dan penyusutan yang rendah (1,6%) dari komposit.

Pentron

Komposit nanohybrid Simile Pentron adalah bahan serbaguna untuk perawatan dan restorasi gigi posterior dan anterior.

Komposit ini memiliki kekuatan tinggi, kemampuan poles yang sangat baik dan banyak corak, memungkinkan Anda untuk mencapai keselarasan warna mutlak dengan enamel alami gigi.

Grup Gigi Schiitz

Perusahaan Jerman Schiitz Dental Group, selain banyak bahan lain untuk kedokteran gigi, memproduksi NanoPaq nanokomposit restoratif. Kekuatan dan keandalan restorasi yang luar biasa dipastikan dengan tingkat pengisian yang tinggi hingga 82%.

Komposisi NanoPaq memiliki 4 kelas transparansi - sangat transparan, transparan rendah, transparan sedang, dan benar-benar matte. Teknologi manufaktur nanokomposit memungkinkan Anda untuk mengontrol tingkat transparansi dengan kemungkinan mendapatkan versi perantara apa pun.

Kesimpulan

Restorasi gigi modern dan bahan pengisi, yang terutama mencakup nanokomposit, membuka peluang luas bagi dokter gigi dan ortodontis dalam perawatan, restorasi dan koreksi gigi anterior dan posterior.

Berkat nanofiller, satu set karakteristik disediakan yang tidak dapat diperoleh dengan menggunakan formulasi tradisional. Yang utama adalah kemampuan poles yang tinggi, kekuatan mekanik, ketahanan abrasi, kualitas estetika yang ideal.