ТЕМА 8. Адгезивы для эмали и дентина

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 11, 12. Защита пульпы. Связь с эмалью. Структура эмали. Техника кислотного травления. Клинические аспекты. Нанесение ненаполненных полимеров. Прочность связи или адгезионная прочность.

Адгезионное соединение с дентином. Структура дентина. Компоненты адгезивов для дентина. Соединение с влажным дентином. Техника тотального протравливания. Формы выпуска адгезионных систем для дентина. Выбор препарата для соединения с дентином.

 

Цель практического занятия

 

1.    Изучить адгезию в стоматологии, поколения адгезивных систем, технику протравливания, методики применения адгезивов.

2.    Указать назначение адгезионной системы.

3.    Перечислить компоненты адгезивных систем в стоматологии и указать их назначение.

4.    Описать реакцию адгезионной связи и указать все факторы, которые могут влиять на принципы адгезии.

5.    Описать клиническое значение надежной адгезионной связи.

6.    Описать биосовместимость каждого типа адгезионных систем.

7.    Описать методики работы адгезионных систем для эмали, включающие технику кислотного протравливания для микромеханической связи полимеров с эмалью.

8.    Описать адгезивы для специального применения.

9.    Описать клинически важные свойства адгезивных систем.

 

Содержание

 

Адгезия(от лат. adhaesio – прилипание) – сцепление поверхностей разнородных тел.

В стоматологии под термином «адгезия» понимают сцепление стоматологического материала с тканями зуба или с другим материалом. Достаточно часто в стоматологической литературе для обозначения этого процесса используется также термин «бондинг» (от англ. Bonding– соединение, прикрепление).

 

I . Адгезивные технологии

 

В стоматологии выделяют два вида адгезии:

-     механическая – микромеханическое сцепление материалов с тканями зуба;

-     химическая – образование химической связи материала с дентином и эмалью.

 

II . Терминология в адгезивной стоматологии

 

1. Смазанный слой (smear layer) – слой дентина, который образуется в результате инструментальной обработки дентина и состоит из частиц гидроксиаппатитов, остатков разрушенных отростков одонтобластов, денатурированных коллагеновых волокон, микроорганизмов, компонентов ротовой жидкости. Толщина составляет 5 мкм.

2. Гибридный слой – тонкий слой нового материала, состоящий из полимерной смолы и коллагеновых волокон дентина.

3. Адгезивная система с тотальным протравливанием – разновидность адгезивных систем, при работе с которыми твердые ткани зуба предварительно протравливаются 20–40%-м гелем ортофосфорной кислоты, которая затем смывается водой.

4. Самопротравливающая адгезивная система – разновидность адгезивных систем, исключающая из процесса адгезивной подготовки этап смывания протравливающего компонента с поверхности реставрируемого дефекта.

5. Влажный бондинг (wet bonding) – техника работы с адгезивными системами, предусматривающими тотальное протравливание твердых тканей зуба. Перед нанесением компонентов адгезивной системы эмаль должна быть матовой (не белой!), а дентин должен быть слегка увлажненным, искриться.

6. Сухой бондинг (dry bonding) – техника работы с самопротравливающими адгезивными системами, а также с системами тотального протравливания при условии применения увлажняющих агентов (rewetting agents). Перед нанесением компонентов адгезивной системы эмаль и дентин могут быть матовыми, без признаков остаточной влаги.

 

III . Дополнительные термины адгезивной системы

 

1. Гидрофильный мономер – это низкомолекулярные метакрилаты (4- META;HEMA;BPDM;PENTA;GPDM;PMDM;PMGDM ), представляющие собой полярные органические молекулы с низкой рН и выраженными гидрофильными свойствами. Эти свойства в комбинации с растворителем позволяют гидрофильным мономерам проникать вглубь структур протравленного дентина живого зуба, способствуют образованию ионных связей с гидроксиапатитами.

2. Гидрофобный мономер – это высокомолекулярные метакрилаты высокой вязкости (Bis-GMA; UDMA; TEGDMA; PEG-DMA и др.). При полимеризации эти молекулы сшиваются и образуют органическую матрицу. Гидрофобные мономеры различаются степенью усадки, толщиной пленки материала, стабильностью, поэтому в адгезивных системах содержится, как правило, комбинация этих метакрилатов.

3. Растворитель – химическое вещество (ацетон, спирт, вода или их комбинация), способствующее сохранению жидкой консистенции праймера и бонда и проникновению компонентов адгезивной системы в ткани зуба. Растворитель, особенно ацетон и спирт, являются летучими веществами, что обусловливает необходимость плотно закрывать бутылочку с материалом сразу после использования. При испарении растворителя компоненты адгезивной системы переходят из жидкой фазы в фазу вязкого полугеля. Наполнитель – частицы неорганического вещества (SiO₂, акросил) различного размера (микрометры или нанометры), содержащиеся в определенном количестве в праймере и бонде. Наполнитель повышает прочность и стабильность гибридного слоя.

4. Инициатор – химическое вещество, способное при определенном воздействии запускать реакцию с образованием свободных радикалов, способствующих взаимосвязыванию низко- и высокомолекулярных метакрилатов в единую органическую матрицу. В светоактивируемых материалах применяется кампфорохинон , люстерин, фенилпропандион , в химиоактивируемых материалах – третичные амины, перекисьбензоила.

5. Стабилизатор – химическое вещество, препятствующее самопроизвольному взаимодействию мономеров в компонентах адгезивной системы и их преждевременной полимеризации. Стабилизатор определяет срок годности материала. Как правило, срок годности адгезивной системы меньше, чем у пломбировочного материала и составляет в среднем 1–2 года при хранении в условиях комнатной температуры.

6. Активатор – дополнительный компонент для некоторых адгезивных систем с тотальным протравливанием, обеспечивающий самоотверждение адгезивной системы. Активатор предназначен только для определенной системы. Он смешивается с праймером и бондом и применяется при работе с материалами химического и двойного отверждения, амальгамой.

7. Увлажнитель дентина (rewetting agent) – жидкость, представляющая собой водный раствор гидрофильного мономера, чаще всего HEMA, с веществами, стабилизирующими коллагеновые волокна (глютаральдегид, производные салициловой кислоты). Применяется увлажнитель дентина только при использовании техники тотального протравливания для увлажнения пересушенного дентина и предупреждения развития постоперативной чувствительности. Согласно исследованиям ряда авторов, для повторного увлажнения пересушенного дентина с помощью увлажнителя требуется достаточно длительное время: при высушивании дентина сильной воздушной струей в течение 5 с время регидратации составляет 30–40 с.

8. Фторвыделяющий компонент – органическая молекула с интегрированными ионами фтора (цетиламингидрофторид, РЕМ-F, F-PRG). При контакте с дентинной жидкостью может происходить гидролиз с выделением ионов свободного фтора, который встраивается в кристаллическую структуру гидроксиапатитов. Многие адгезивные системы содержат фтор, что по информации фирм-производителей повышает кариесрезистентность тканей зуба. Однако после полимеризации материала выделение ионов фтора происходит в очень низких концентрациях, не оказывающих существенного кариеспрофилактического эффекта.

9.Унидоза– форма выпуска адгезивной системы одноразового использования, значительно снижающая риск передачи инфекции. Содержит, как правило, 0,1–0,2 мл материала.

10. Микроподтекание – нарушение адгезии (микроретенции и/или химической связи) между пломбировочным материалом и тканями зуба в области стенок дефекта. Клинически эта проблема проявляется нарушением краевого прилегания и краевым окрашиванием, редко им сопутствуют жалобы пациента. Устраняется микроподтекание либо коррекцией, либо частичной или полной заменой реставрации.

11. Наноподтекание – нарушение адгезии (микроретенции и/или химической связи) между пломбировочным материалом и тканями зуба в области дна дефекта. Клинически эта проблема проявляется, как правило, через 6 месяцев и более жалобами пациента на дискомфорт, несильную боль на сладкое, холодное и при жевании, реставрация при этом может соответствовать всем критериям качества. Устраняется наноподтекание частичной или полной заменой реставрации.

 

IV . Компоненты адгезивной системы

 

1. Протравка – раствор или гель, содержащий концентрированную неорганическую кислоту и предназначенный для полного удаления «смазанного слоя» и создания микрорельефа на поверхности эмали, дентина, цемента , что способствует проникновению компонентов адгезивной системы в твердых тканях зуба и формированию полноценного гибридного слоя.

2. Кондиционер – раствор, содержащий органическую или слабую неорганическую кислоту и предназначенный для удаления «смазанного слоя» с поверхности дентина, цемента.

Кондиционер состоит из 10-37%-й ортофосфорной кислоты или 10%-й малеиновой кислоты.

Нанесение кислоты на поверхность дентина вызывает кислотноосновную реакцию с гидроксилапатитом. Это приводит к его растворению, в результате чего открываются дентинные канальцы и образуется деминерализованный поверхностный слой дентина обычно глубиной 4 мкм.

3.Праймер – компонент адгезивной системы, предназначенный для пропитывания структур протравленного дентина (сети коллагеновых волокон, дентинных трубочек) с образованием гибридного слоя, изолирующего пульпу от всех видов раздражителей вследствие блокирования тока дентинной жидкости. Праймер – это сложный химический комплекс, основными компонентами которого являются гидрофильные мономеры и растворитель. Благодаря праймеру возможно сцепление гидрофобного композиционного материала с влажным дентином.

Общая формула модификатора в дентинных праймерах:

 

Метакрилатная группа (М) – Разделительная группа (S) – Реакционная группа (R):

M – S – R.

 

Метакрилатная группа (М) способна взаимодействовать со связующим в полимерных композитах и образовывать прочную ковалентную связь. Другими словами, метакрилатная группа должна служить надежным средством для сополимеризации с мономерами композита.

Разделительная группа (S) должна обеспечивать необходимую гибкость молекулам аппрета, создавая условия для проявления химической активности реакционных групп. Если эта молекула слишком жесткая (из-за ограничений ее пространственного строения), у нее может отсутствовать способность реакционной группы найти наиболее выгодную конформацию для взаимодействия, что приведет в лучшем случае к нарушениям механизма связи, а в худшем – к тому, что для связи будет доступно только ограниченное число мест.

Реакционные группы (R) являются концевыми полярными группами.

Таким образом, концевые полярные группы в аппрете могут взаимодействовать с подобными полярными молекулами в дентине, такими как гидроксильные группы апатита и аминогруппы коллагена. Притяжение может носить чисто физический характер, но иногда оно приводит к образованию химической связи.

 

V . Компоненты адгезивной системы

 

Дентинный герметик. Функция герметика – заполнять дентинные канальцы и герметизировать поверхность дентина, создавая поверхностный слой, содержащий метакрилатные группы, который обеспечит связь с полимером композита. Этот компонент называют по-разному: клей, полимер или адгезив.

 

Бонд (адгезив) – компонент адгезивной системы, предназначенный для пропитывания структур протравленной эмали и формирования гибридного слоя в ней. Основными компонентами бонда являются гидрофобные мономеры и растворитель. Бонд обеспечивает связь гидрофобного композиционного материала с эмалью, между слоями материала.

 

IV . Концепция эмалевой адгезии

 

Первым этапом подготовки эмали является обработка поверхностного слоя эмали кислотой в течение определенного времени. В результате растворения неорганических веществ на поверхности эмали образуется микрорельеф в виде пор, канавок, бороздок глубиной до 25 мкм.

Площадь контакта с поверхностью эмали за счет этого значительно увеличивается. Концентрация протравливающего геля с ортофосфорной кислотой, используемого в технике тотального протравливания, колеблется от 20 до 40 %. Чаще всего используют 37%-й гель ортофосфорной кислоты, рН которого составляет 0,5–0,8 единиц. Использование протравки с большей, чем 40%-й концентрацией приводит к полному растворению поверхностного слоя эмали без образования микрорельефа, а протравки с меньшей, чем 20%-й концентрацией – к недостаточному растворению поверхностного слоя эмали. В обоих случаях площадь контакта и сила сцепления адгезивной системы с эмалью будут значительно меньше, что может сказаться на долговечности реставрации. Долгое время стандартом считалась обработка эмали кислотой в течение 40–60 с, однако на сегодняшний день доказано, что для получения необходимого микрорельефа эмали достаточным является время протравливания в 15–30 с.

 

VII . Концепция дентинной адгезии

 

1.  Дентин – это живая органическая ткань.

2.  Наличие смазанного слоя.

3.  Концепция тотального протравливания.

4.  Поверхность дентина всегда влажная, высушивание ее в клинических условиях практически неосуществимо.

5.  Гибридный слой.

6.  Упрощение методик клинического применения адгезивных систем.

Следовательно, дентинный адгезив должен воздействовать тем или иным образом на смазанный слой.

 

VIII . Механизмы сцепления адгезивных систем композитов с поверхностью дентина зубов

 

Механизмы сцепления адгезивных систем с поверхностью дентина можно свести к трем различным концептуальным подходам:

1.   Сцепление композита с поверхностью дентина достигается за счет сохранения и пропитывания адгезивом смазанного слоя.

2.  Сцепление композита с поверхностью дентина достигается за счет растворения и удаления смазанного слоя и поверхностной декальцинации дентина.

3.  Сцепление композита с поверхностью дентина достигается за счет трансформации смазанного слоя.

 

IX . Классификации адгезивных систем

 

1. По поколениям:

а) 1-е поколение;

б) 2-е поколение;

в) 3-е поколение;

г) 4-е поколение;

д) 5-е поколение;

е) 6-е поколение;

ж) 7-е поколение (или 6 б).

2. По количеству наполнителя:

а) ненаполненные;

б) наполненные;

в) нанонаполненные;

3. По типу растворителя:

а) ацетонсодержащие;

б) спиртосодержащие;

в) на водной основе;

г) комбинированные.

4. По назначению:

а) эмалево-дентинные адгезивные системы (для адгезии всех светоотверждаемых материалов);

б) универсальные адгезивные системы (для адгезии свето-, химиоотверждаемых и материалов двойного отверждения);

в) многофункциональные адгезивные системы (для адгезии композиционных пломбировочных материалов, керамики, амальгамы, сплавов).

5. По способу полимеризации:

а) светоотверждаемые;

б)самоотверждаемые;

в) двойного отверждения.

6. По механизму действия:

а) самопротравливающие системы;

б) системы с тотальным протравливанием тканей зуба.

Также выделяют однокомпонентные и многокомпонентные препараты для бондинга (табл.13).

 

Стоматологические адгезивы должны соответствовать следующим требованиям:

1.  Образовывать прочную адгезионную связь с эмалью и дентином.

2.  Образовывать надежную адгезионную связи в короткие сроки и на продолжительное время.

3.  Препятствовать проникновению бактерий.

4.  Быть безопасными при использовании.

5.  Быть простыми в применении.

 

Вывод

Адгезивная система необходима для сцепления тканей зуба с композитными материалами. В состав адгезивной (бондинговой) системы входит кондиционер, праймер, адгезив. В зависимости от поколения системы существуют однокомпонентные и многокомпонентные препараты для бондинга. Выделяют семь поколений адгезивных систем.

 

 

 

Литература: [1. C . 11-15, 2. С. 92-96, 6. С. 215-238, 7. С. 95-100, 8. С. 157-173].