Адгезивные системы в стоматологии

 

Современную стоматологию невозможно представить  без адгезивных систем. Они являются вспомогательными системами для  пломбировочных материалов и фиксирующих  цементов, но их важность так велика, а область применения столь широка, что это позволяет выделить их в отдельный класс материалов. Основное их предназначение — обеспечить герметичное и прочное прикрепление пломбировочного материала или  искусственной конструкции к  тканям зуба. Адгезивные системы применяются  при работе с композитами, компомерами, ормокерами, некоторыми стеклоиономерными  цементами на полимерной основе, амальгамой; при адгезивной фиксации всех видов  непрямых конструкций, починках сколов композитных и керамических облицовок, при запечатывании фиссур и в  ортодонтии.

Адгезивная  система. Это набор веществ, применяемых  в строгой последовательности и  обеспечивающих обработку поверхности  тканей зуба для последующего прикрепления к ней пломбировочного материала  или цемента. Адгезивная система  состоит из собственно адгезива (адгезивного  агента, бонда, бондинг-агента) и веществ, подготавливающих поверхность (кислота, кондиционер, праймер). Адгезивная система  может включать один адгезив и  вещество для подготовки поверхности  или несколько компонентов, наносимых  поочередно или смешиваемых друг с другом.

Адгезивные  системы должны отвечать следующим  требованиям:

• прикрепляться к тканям зуба;

• прикрепляться к пломбировочному  материалу или цементу;

• не растворяться в ротовой жидкости;

• выдерживать циклические механические и термические нагрузки.

Различают адгезивные системы для эмали, Для эмали и дентина одновременно. По составу система может быть одно-, двух- или многокомпонентной; по способу отверждения — самоотверждаемой, светоотверждаемой и двойного отверждения; в зависимости от содержания наполнителя — наполненной или ненаполненной. Если в состав адгезива входит кислота, то система называется самопротравливающей («Xeno III», Dentsply, «Etch&Prime 3.0», Degussa). Обычно для каждого пломбировочного материала разрабатывается собственная адгезивная система. Однако существуют и универсальные системы, способные фиксировать к дентину и эмали композиты, компомеры, металлы и керамику.

Разработка и совершенствование стоматологических адгезивных систем идет на протяжении нескольких десятилетий.

 

Первое поколение.

Данное поколение характеризовалось  использованием ионных и хеляционных  связей с неорганическими компонентами дентина, в первую очередь с кальцием. Наиболее общим подходом было использование глицерофосфорной кислоты диметакрилата, бифункциональная молекула которого взаимодействует с ионами кальция гидроксиапатита. В таком случае метакрилатные группы, способны связывать акриловые смолы композита. Однако сила сцепления была небольшой 2-5 МПа и значительно уменьшалась при наличии влаги, выделявшейся из дентинных канальцев. Другие системы этого поколения использовали поверхностно активные мономеры. Это базировалось на дополнительном продукте реакции N-фенилглицидина и глицидилметакрилата (NPG-GMA). Связывание с кальцием осуществлялось посредством хеляции.

 

Второе поколение.

Адгезивы второго поколения давали соединение с дентином, в 3 раза превышающее силу сцепления адгезивов первого поколения. Некоторые из них достигали 30-50 % силы соединения естественной эмали с дентином и в среднем составляла 7-15 МПа. В большинстве из них в качестве активных групп использовались хлорзамещенные фосфатные эфиры различных мономеров. Дополнительно пытались использовать предварительное протравливание дентина и введение в него ионов железа. Основным механизмом такого соединения было ионное связывание кальция дентина хлорфосфатными группами.

 

Третье поколение.

Адгезивные системы третьего поколения  для прикрепления композита к дентину использовали смазанный слой, модифицируя его. Они обеспечивали силу сцепления до 15-18 МПа, что было почти равно силе соединения композита с протравленной эмалью. Химический состав варьировал, но обычно в качестве активных групп использовались алюмосиликаты, алюмонитраты, 4-МЕТА, НЕМА и другие вещества. Применялось также предварительное травление дентина ЭДТА, малеиковой и другими кислотами. Первым широко используемым адгезивом этого поколения была "GLUMA".

 

 

Четвертое и пятое поколение.

Адгезивные системы четвертого поколения глубоко проникают  в толщу дентина и образуют в нем гибридную зону. Они, как  правило, содержат PENTA — дипентаэритролапентакрилата  эфир фосфорной кислоты или дипентаэритрол пентакрилат монофосфат, вещество, содержащее в своей молекуле активные гидрофобные и гидрофильные группы. Это позволяет ему активно соединяться как с ионами кальция гидроксиапатитов эмали и дентина, так и с активными группами коллагена органической части основного вещества дентина. Такое двойное химическое связывание наряду с микромеханическим соединением в дентинных канальцах позволило достичь очень значительной силы прикрепления данных адгезивных систем, содержащих PENTA, к дентину — до 25-27 МПа.

Кроме PENTA адгезивы четвертого поколения содержат такие диметакрилаты, как TGDMA —триэтиленгликолдиметакрилаты, UDMA — уретандиметакрилаты и некоторые другие с меньшим молекулярным весом (например, НЕМА — гидроксимэтилметакрилат). Для лучшего проникновения в дентинные канальцы адгезивных систем, а точнее, их праймеров, в их состав были введены органические растворители — ацетон, спирты. Они являются хорошими носителями для акрилатов, растворяют некоторые органические вещества. Для придания адгезивной системе необходимой эластичности в их состав были введены смолы-эластомеры, длинные извитые молекулы которых предотвращают отрыв композита от адгезивной системы при полимеризации. Для уменьшения после операционной чувствительности зубов и придания им противокариозных свойств в состав адгезивных систем были введены вещества, со держащие фтор (например, цетиламин гидрофлюорид).

Таким образом, основными признаками адгезивных систем четвертого поколения являются следующие  их свойства:

- они многоцелевые, обеспечивают  соединение композиционного материала  с эмалью, дентином, металлом, фарфором, компомером;

- обеспечивают микроретенцию за  счет образования гибридной зоны. При этом достигается значительная  прочность соединения композита  с дентином, сравнимая с прочностью  эмалево-дентинного соединения;

- благодаря им достигается новое  качество (за счет более глубокого  проникновения праймера в дентин) герметизации дентинных канальцев.

Характерной особенностью адгезивных систем четвертого поколения является то, что они, как  правило, состоят из двух компонентов: праймера и адгезива. Праймер наносится  на протравленный дентин и глубоко  проникает в дентинные канальцы, а затем на эту обработанную поверхность наносится собственно адгезив. Таким образом, полимеризованный праймер, глубоко проникнувший в дентинные канальцы, герметизирует их и обеспечивает более прочное сцепление адгезива с дентином. На поверхности дентина полимеризованный адгезив образует единый конгломерат композита и коллагеновых волокон дентина. Образуется слой дентина, пропитанный композитом (праймера), на поверхности которого есть слой, монолитно соединенного с ним композита адгезива и волокон основного вещества дентина. Пропитанный праймером дентин и слой адгезива на его поверхности и образуют вместе гибридную зону.

Адгезивные  системы четвертого поколения получили заслуженное признание и распространение  среди стоматологов. Наиболее распространенными  их представителями являются "Pro Bond" ("Dentsply"), "Scotchbond MP Plus" ("3M"), "Syntac" ("Vivadent"), "OptiBond" ("Kerr") и др.

Дальнейшее  развитие адгезивных систем привело  к созданию однокомпонентных, легко отверждаемых, не требующих смешивания связующих агентов. Они сочетали в себе особенности как праймера, так и адгезива. Химический состав их практически такой же, как и адгезивных систем четвертого поколения, но за счет создания новых систем стабилизации удалось совместить свойства праймера и адгезива в од ной жидкости (одной бутылочке). Клиническое применение этих адгезивных систем такое же, как и четвертого поколения, разница состоит лишь в том, что первая порция, нанесенная на протравленный дентин, выполняет функцию праймера, а вторая - адгезива. Это облегчает и упрощает их клиническое применение и исключает ошибки, которые могут возникнуть при случайном перепутывании бутылочек адгезивной системы.

Подобные  однокомпонентные адгезивные системы  получили на звание систем пятого поколения, представителями которой являются «Prime & Bond 2.0", "Prime & Bond 2.1" («Dentsply»), "One Step" («Bisco»), «Single Bond» («3M»), «Optibond Solo» («Kerr») и др. В некоторые из этих адгезивов дополнительно введены  вещества, оказывающие противокариозное действие за счет выделения фтора, например, цетиламин гидрофлюорид в "Prime & Bond 2.1" («Dentsply»).

В последнее  время в состав адгезивных систем вводятся особо мелкие частицы наполнителя, так называемые нанонаполнители  которые могут проникнуть в дентинные  канальцы ["One Step" («Bisco»), «Optibond Solo» («Kerr»), «Prime & Bond NT» («Dentsply»)]. Нанонаполнитель  выступает как вещество с поперечносшитой  структурой, укрепляя адгезивный слой и усиливая микромеханическую ретенцию адгезива. Средний размер частиц нанонаполнителя 0,001-0,008, что позволяет им легко проникать в дентинные канальцы любого размера (средний диаметр дентинного канальца 0,8 мм). Наличие наполнителя повышает твердость адгезива и приближает его по составу к композиту и в то же время к дентину. В целом все это улучшает прочность прикрепления нанонаполненной адгезивной системы и обеспечивает улучшенное краевое прилегание композита к твердым тканям зубов.

 

Шестое, седьмое поколение.

Стремление некоторых компаний разработать адгезивные системы  шестого и седьмого поколения  наталкивается на такие проблемы как недостаточная протравка  эмали, повышенная гидрофильность, приводящая к разрушению слоя адгезива, а главное  – отсутствие совместимости со всеми  видами композитных материалов.

Учитывая  деликатность техники влажного бондинга, и уже имея в наличии такой  мощный универсальный адгезив как One-Step, компания Bisco пошла впервые  по уникальному пути, разработав двухступенчатую  адгезивную систему, в которую входит самопротравливающий праймер Tyrian и  адгезив One-Step plus.

В то время  как большинство новых адгезивных систем 6-го и 7-го поколения не способны достаточно протравить эмаль, особенно, непрепарированную, так как не обладают достаточной кислотностью, Tyrian имеет Ph = 0.4 (для сравнения: 32% фосфорная  кислота – 0.4, а 10% - 0.8), что позволяет  подготовить как поверхность  дентина, так и эмали, получив  привычную картину протравленных  эмалевых призм и способствуя  хорошей гибридизации и силе связки.

Существует  мнение, что одна из причин послеоперационной  чувствительности связана с тем, что при традиционном способе  праймер и адгезив не заполняют  все протравленное пространство. Tyrian же воздействует на смазанный слой, создавая условия для проникновения адгезива именно на глубину протравки, а проверенный временем универсальный адгезив One-Step или его насыщенная версия One-Step Plus создает условия для прочной связки.

 

После этого любой композитный  материал, будь то светоотверждаемый, самоотверждаемый или двойного отверждения, может быть использован для прямых или непрямых (цементы, штифты) реставраций. Это стало возможным благодаря  сочетанию уникальных свойств Tyrian, воздействующего как на дентин, так  и достаточно протравливающего эмаль (как препарированную, так и интактную  для ортодонтических креплений) и универсальных свойств One-Step.

Tyrian, сочетая  протравку и праймер в одной  аппликации, устраняет необходимость  в отдельных шагах протравки,  промывки, просушки, увлажнения и  неопределенности влажного бондинга. Устраняются не только дополнительные  шаги, но и послеоперационная  чувствительность.

Адгезивы  шестого поколения уже не требуют  протравливания, как отдельной операции, по крайней мере, поверхности дентина. Адгезивы 6 поколения являются самопротравливающими и самокондиционирующими.

Преимущества  адгезивных систем 6 поколения:

- самопротравливающие по отношению  к эмали

- нет необходимости в кислотном  травлении (как отдельном этапе)

- самокондиционирующие по отношению  к дентину .нет "перетравливания дентина"

- нет проблем с "недоувлажненным"  дентином

- деминерализация и процесс  праимирования происходит параллельно.

На сегодняшний день последним  и многообещающим предложением в  стоматологии является адгезивная система 7 поколения. В этом поколении упрощены этапы клинического применения адгезивов  шестого поколения путем объединения  их в единый комплекс, т.е. в систему  помещенного в один флакон.

Адгезивы 7 поколения  светоотверждаемые, однокомпонентные, в своем составе содержат десенситайзер. В отличие от методов тотального протравливания и тотальной адгезии  самопротравливающая адгезия, ставшая  возможной благодаря адгезивам 7 поколения, не открывает полностью  дентинные канальцы. Смазанный слой растворяется и благодаря высоко гидрофильным свойствам появляется возможность проникновения адгезива в канальцы и перитубулярный дентин, образуя структурные связи. В случае с эмалью адгезив образует солидную структуру с упроченной поверхностью, способствующей улучшению. Представителем адгезивных систем седьмого поколения является I-Bond фирмы (Heraeus Kulzer).

 

Глубокое проникновение компонентов  адгезивной системы в дентин и  надежная герметизация дентинных канальцев послужили основанием для эмпирического использования адгезивных систем при лечении повышенной чувствительности эмали и дентина. Полученные клинические результаты были обнадеживающими, что послужило стимулом к созданию специальных материалов для этой цели. Помимо устранения чувствительности ставилась также задача предохранения поверхности дентина от повышенной стираемости. В последнее время стоматологам был предложен такой специальный препарат — «Seal & Protect» («Dentsply»). Он является смесью метакрилатных смол на ацетоновой основе, содержит нанонаполнитель и высокоэффективное антибактериальное вещество—триклозан. Довольно важно то, что препарат прочно присоединяется к поверхности зуба без кислотного травления твердых тканей. На очищенную поверхность дентина наносят слой материала, высушивают и полимеризуют светом.