Nanokompositter i odontologi: nanohybrid og mikrohybrid

Spørsmålet om høykvalitets komposittmaterialer som brukes til tannrestaurering, har alltid vært skarp. Til tannlege kompositter stilles høye krav. De må ha tilstrekkelig mekanisk styrke til å brukes ikke bare på fremre men også på tyggetennene.

Har gode estetiske egenskaper, lav polymerisasjonskrymping, lav termisk ekspansjonskoeffisient.

Vær teknologisk avansert, gjør det enkelt å manipulere fargenyanser. Det ble relativt nylig mulig å kombinere alle disse egenskapene i én sammensetning, etter utvikling og introduksjon av nye tannrestaureringsmaterialer, som inkluderer nanokompositter.

Hva er nanokompositter?

Nanokompositter er flerfasematerialer der minst én fase (fyllstoff) har en fraksjonsstørrelse på 0,1 til 100 nm (1 nanometer er lik 0,001 mikron). Dental nanokomposittmaterialer er vanligvis en kombinasjon av et uorganisk fyllstoff og en organisk matrise.

Som sistnevnte brukes forskjellige harpikser med tilsetningsstoffer - polymerinhibitorer, katalysatorer, fotoinitiatorer, lysabsorbere, fargestoffer.

Før bruken av nanoteknologi i tannlegen hadde kjeveortopeder allerede brukt formuleringer hvis partikkelstørrelser passet inn i nanoskalaen. Dette er de såkalte mikrofiliske komposittene. Deres gjennomsnittlige partikkelstørrelse er 0,04 μm, som tilsvarer 40 nm.

Men sammen med positive egenskaper - god polerbarhet, høy fargefasthet og lav slitasje - har mikrofiliske kompositter også betydelige ulemper. Den viktigste er utilstrekkelig mekanisk styrke, som ikke tillater bruk for å fylle og gjenopprette tyggetenner. En annen ulempe med disse materialene er adhesjonen av mikropartikler, noe som fører til en inhomogen komposittstruktur.

Når det gjelder tannkompositter, er det et slikt mønster. Jo finere fyllstoffpartiklene er, desto høyere polerbarhet og estetikk, men jo lavere styrke, og omvendt. Tannforskere var stadig på utkikk etter nye materialer for å bryte denne onde sirkelen.

Begynnelsen av bruken av nanokompositter i tannlegen markerte en ny æra i utviklingen av komposisjoner for restaurering og behandling av tenner. Den første nanofylte kompositten ble presentert av 3M ESPE i Wien på den internasjonale tannlegeutstillingen høsten 2002.

Hovedegenskapene til kompositt dentalmaterialer er størrelsen på fyllstoffpartiklene og fyllingsgraden av matrisen. Den første parameteren påvirker slitestyrken, poleringsevnen, fargestabiliteten. Fyllingsgraden bestemmer komposittens styrke, termiske ekspansjon og polymerisasjonskrymping.

Fyllingsgraden i tradisjonelle mikrofiliske kompositter er 35–60 vekt%. Dette er en lav verdi, som ikke tillater å oppnå et materiale med de nødvendige styrkeegenskapene. I odontologi er nanokompositter svært fylte forbindelser (mer enn 60%), noe som gjør det mulig å bruke dem til restaurering av ikke bare fremre, men også tyggetenner.

Tradisjonelle tannformuleringer og nanokompositter oppfører seg annerledes ved bruk. De første har fyllstoffpartikler som forlater overflaten under påvirkning av en abrasiv belastning den restaurerte tannen, etterlater seg små kratere som reduserer glans og estetikk renovert sted. Når nanokompositter slipes, på grunn av deres lille partikkelstørrelse, dannes det ikke et krater, på grunn av hvilket glansen og utseendet til tannen ikke endres.

I de tidlige dagene ble nanoteknologi bare brukt i tannlegen for å lage lim. Deretter begynte de å bli brukt til produksjon av restaurerings- og fyllingssammensetning.

Typer nanokompositter

Hovedforskjellene mellom disse sammensetningene bestemmes av typen, størrelsen og strukturen til fyllstoffet. Følgende brukes som utgangsmaterialer for produksjon av nanopartikler:

• titansilikat;
• kvarts;
• zirkoniumsilikat;
• tunge salter;
• polymerer;
• noen metalloksider.

I henhold til strukturen og størrelsen på fyllstoffet skilles to hovedgrupper av nanokompositter:

• nanohybrid komposisjoner, som er en modifikasjon av tradisjonelle mikrohybrid (mikrofile) kompositter ved å introdusere nanopartikler i deres struktur;
• ekte nanokompositter basert utelukkende på nanofyllstoffer.

Nanokompositter er også forskjellige i:

• metode for polymerisering (kjemisk eller lysherdet);
• frigjøringsform (i sprøyter eller kapsler);
• antall fargenyanser;
• åpenhet og en rekke andre funksjoner.

Nanohybrid kompositter

Tradisjonelle mikrohybridkompositter inneholder små (omtrent 0,04 μm) og store (opptil 1 μm) partikler. På grunn av tendensen til å feste seg, er fine partikler ujevnt fordelt i matrisen, noe som fører til en forringelse av polerbarheten og en reduksjon i estetikken. For å eliminere denne ulempen ble nanopartikler med en størrelse på 20-70 nm introdusert i den tradisjonelle kompositten. I motsetning til den fine fraksjonen av konvensjonelle kompositter, kleber ikke nanopartikler sammen og er jevnt fordelt over matrisen. Dette sikrer homogeniteten til sammensetningen.

Som et resultat av modifikasjonen oppnås nanohybridkompositter, som sammenlignet med tradisjonelle materialer har høyere styrke og forbedrede estetiske egenskaper. Store partikler gir høy styrke på kompositten. Den fine fraksjonen, som fyller hullene mellom de grove, gir utmerket polerbarhet og høy estetikk på restaureringsstedet.

De nyeste nanokomposittene (Estet-X, for eksempel) inneholder 3 størrelser fyllstoff - midtpartikler, minipartikler og nanopartikler. Forholdet mellom disse fasene er strengt kontrollert. Slike komposisjoner kalles "microarray".

Ekte nanokompositter

Mer lovende tannkompositter er de der hele fyllstoffet er nanopartikler. Slike komposisjoner kalles "true" eller "nanocluster".

Nanopartikler i ekte kompositter finnes i 2 typer.

• i form av nanomerer med størrelser på 20... 75 nm.
• i form av nanocluster, hvis størrelse varierer fra 0,6 til 1,4 mikron.

Nanoclustere er ikke annet enn agglomerasjoner av nanomerer. Eksisterende teknologier gjør det mulig å kontrollere størrelse og struktur. Dette er veldig viktig fordi de grunnleggende egenskapene til dentale nanokompositter avhenger av det. Styrken er gitt av store partikler, mens polerbarhet og estetisk utseende er gitt av små partikler. Ved å kontrollere størrelsen og fordelingen av store og små nanopartikler i matrisen er det mulig å få et materiale med ønskede egenskaper.

Nanocluster-kompositter har en veldig høy fylling - opptil 87%. Dette gir god styrke og lavt materialkrymping. Samtidig forblir poleringsevnen, slitestyrken og estetikken til de restaurerte tennene høye. I prosessen med slitasje, slites nanoclusters gradvis ut, og splitter nanoskala for nanoskala fra seg selv. Derfor er det ingen synlige hulrom på overflaten av materialet, slik tilfellet er med tradisjonelle komposittsammensetninger.

Egenskaper og funksjoner

Utviklingen av nanokompositter gjorde det mulig å komme seg ut av den onde sirkelen som fantes tidligere ift tannsammensetninger, når oppnåelse av høye estetiske parametere ble oppnådd på bekostning av å redusere styrke, og omvendt. Nå kan du kombinere de nødvendige egenskapene i ett materiale.

Nanokompositter kjennetegnes ved:

• høy styrke og pålitelighet av restaureringen;
• utmerket poleringsevne, langsiktig tørrglansretensjon.
• lav krymping under polymerisering - 1,6-1,9%, noe som er betydelig lavere enn tradisjonelle kompositter;
• høy grad av matrisefylling - opptil 87 vekt%;
• produksjonsevne, gode håndteringsegenskaper;
• et stort antall fargenyanser.

Ulempene inkluderer den høye prisen og utilstrekkelig kunnskap om kliniske manifestasjoner.

Bruksområdet for nanokompositter er praktisk talt ubegrenset. De brukes til:

• fylling av kariest hulrom;
• restaurering av emaljefeil i tilfelle fragmentarisk erosjon;
• restaurering av estetikk fremre tenner;
• installasjoner midlertidige fyllinger;
• overlegg rett finér;
• tenner som splinter;
• restaurering av metall-plast og metall-keramiske kroner og fasetter;
• produksjon av overlegg og innlegg;
• oppbygging av tannstubber på ankerstifter;
• som tetningsmasse.

For polymerisering brukes hovedsakelig lysbestråling.

Produsenter av nanokompositter

Blant produsentene som produserer materialet, kan slike utenlandske merker skilles.

ZM ESPE

ZM ESPE (USA) er en av lederne innen utvikling av innovative løsninger innen odontologi. Selskapet produserer materialer og instrumenter for ortopedi og tannbehandling.

Filtek Supreme XT restaureringsmateriale tilhører ekte nanokompositter, det vil si at kun nanopartikler brukes som fyllstoff. Sammensetningen har høye polerings- og styrkeegenskaper, beholder en tørr glans i lang tid. Den brukes i restaurering av tygge- og fremre tannenheter, produksjon av direkte finér, splinting og dannelse av tannstubber.

Dentsply

Det amerikanske selskapet DENTSPLY selger sine produkter i 120 land.

Et av produktene er Ceram X nano-hybrid-formuleringen, som bruker keramikk og nanopartikler som fyllstoffer.

Hovedformålet er fremre restaurering. Ensartet gjennomsiktighet og høye estetiske egenskaper oppnås med et minimum antall fargenyanser.

Voco

VOCO-selskapet (Tyskland) produserer materialer for ortopedisk, restaurerende og forebyggende tannbehandling. VOCO-produkter kjøpes i mer enn 100 land rundt om i verden.

Grandio-kompositten er produsert ved hjelp av nanoteknologi for å oppnå 87 % fylde etter vekt. Metakrylat brukes som matrise. Herding gjøres med halogenlys. Sammensetningen er tilgjengelig i kapsler og sprøyter. Grandio VOCO oppfyller alle kravene til moderne dentale nanokompositter.

Vivadent

Opprinnelig et sveitsisk selskap, og nå et internasjonalt syndikat Vivadent produserer et bredt spekter av gjenopprettende og terapeutiske tannpreparater, og leverer dem til 120 land rundt om i verden.

Et av selskapets produkter, Tetric EvoCeram nanohybrid lysherdende kompositt, er designet for å fylle og restaurere fremre og tygge tannenheter. Det nyansekodede alternativet gjør tannlegens arbeid enklere og maksimerer den estetiske effekten.

Kerr

Selskapet med samme navn, grunnlagt i USA i 1891 av Kerr-brødrene, har nå blitt et internasjonalt selskap som produserer produkter som er etterspurt i mange land i verden. Inkludert i Russland.

Premiss nanohybrid-sammensetning inneholder partikler i 3 størrelser - nanofiller 0,02 mikron, glassfiller 0,4 mikron og polymeriserte partikler 30-50 mikron. Dette gjorde det mulig å sikre høy fylling (84%) og lav krymping (1,6%) av kompositten.

Pentron

Pentrons Simile nanohybrid kompositt er et allsidig materiale for behandling og restaurering av bakre og fremre tenner.

Kompositten har høy styrke, utmerket poleringsevne og mange nyanser, slik at du kan oppnå absolutt fargeharmoni med tannens naturlige emalje.

Schiitz Dental Group

Det tyske selskapet Schiitz Dental Group produserer, i tillegg til mange andre materialer for tannbehandling, den restaurerende nanokompositten NanoPaq. Den eksepsjonelle styrken og påliteligheten til restaureringen er sikret av en høy fyllhastighet på opptil 82 %.

Sammensetningen av NanoPaq har 4 gjennomsiktighetsklasser - svært transparent, lite gjennomsiktig, middels gjennomsiktig og helt matt. Produksjonsteknologien for nanokompositt lar deg kontrollere nivået av gjennomsiktighet med muligheten for å få en hvilken som helst mellomversjon.

Konklusjon

Moderne dental restorative og fyllmaterialer, som først og fremst inkluderer nanokompositter, åpner for store muligheter for tannleger og kjeveortopeder i behandling, restaurering og korreksjon av fremre og bakre tenner.

Takket være nanofylleren er det gitt et sett med egenskaper som ikke kan oppnås ved bruk av tradisjonelle formuleringer. De viktigste er høy polerbarhet, mekanisk styrke, slitestyrke, ideelle estetiske kvaliteter.