Стоматологические адгезивы

Адгезивные системы и что такое адгезия в стоматологии

Что такое адгезия и зачем она применяется в стоматологии

Благодаря развитию новых технологий в стоматологии, сегодня мы получили возможность восстанавливать целостность и функциональность поврежденных и разрушенных зубов быстро, качественно и на долгий срок. Адгезивные системы обеспечивают уверенную фиксацию пломб и искусственных протезных конструкций.

В этой статье рассмотрим, что же собой представляет адгезия в стоматологии, и как она работает на службе красивой и здоровой улыбки.

К настоящему моменту известно 7 поколений адгезивных систем. Сегодня в ходу у стоматологов системы, начиная с 4-го поколения, которые помогают нам сохранять зубы целыми и здоровыми на протяжении всей жизни. Они содержат 3 компонента: кондиционер праймер адгезив. А вот инновационные 6 и 7 поколения с одноэтапными препаратами, увы, еще не приобрели повсеместного распространения.

Интересно, что многие эксперты говорят о первостепенной роли эмалевой адгезии, а вот дентинная идет во вторую очередь. Проведенные лабораторные исследования также указывают на то, что сегодня максимальную эффективность демонстрирует спиртовой протокол адгезии. Этанол помогает устранить боль и чувствительность после проведенной процедуры.

1 Протоколы использования адгезивов Попова А.О., Игнатова В.А. – студентки 4 курса стоматологического факультета.

Классификация адгезивных систем

По сути своей состав адгезивной системы представлен группой жидкостей из протравливающего компонента, бонда, а также праймера. Все вместе они обеспечивают микромеханические связки между искусственными материалами и тканями зуба.

Поскольку структура эмали и дентина неоднородны, то и адгезивные системы для них используются тоже разные. В классификации адгезивных систем выделяют варианты отдельно для эмали и отдельно для дентина.

Современные адгезивные системы различаются по следующим характеристикам:

• число компонентов, которые входят в их состав (1, 2 и больше),
• содержание наполнителя: если присутствует кислота, то это самопротравливающая адгезивная система,
• способ отверждения: самостоятельно отверждаемые, с использованием света, а также двойного отверждения.

Так, в составе эмалевых адгезивов – низковязкие мономеры композиционных материалов. Важный момент состоит в том, что эмалевые адгезивы не работают в отношении дентина. Потому важно или ставить изолирующие прокладки для твердой части зуба, или применять специальный дентинный адгезив – праймер.

Как травят дентин

Как уже отмечалось выше, что в стоматологии механизмы адгезии с эмалью и дентином разнятся. Защитная внешняя оболочка зубов преобразуется под влиянием кислот. Если рассматривать эмаль после травления кислотой под микроскопом, то она будет напоминать собой пчелиные соты. Кислота в данном случае работает на усиление связки с композитом. В результате вязкие гидрофобные адгезивы легче проникают в более глубокие слои эмали и обеспечивают ее прочное сцепление с композитом.

Свойства дентина таковы, что его наружный слой – влажный. Жидкость в этой части зуба обновляется быстро, так что высушить ее очень сложно. И чтобы влага не сказалась на качестве сцепления дентина с композитом, используются особые водосовместимые (по-научному – гидрофильные) системы. Также на прочность связей непосредственное влияние оказывает так называемый «смазанный слой», который возникает как следствие инструментальной обработки дентина. Существует 2 подхода к использованию механизмов связывания:

• смазанный слой пропитывают водосовместимыми веществами,
• смазанный слой искусственно растворяют и счищают.

Стоит заметить, что последний метод, предполагающий удаление лишних микрочастиц с поверхности эмали, сегодня применяется значительно чаще, чем первый.

Японский стоматолог Фузаяма 39 лет назад первым в истории применил методику протравливания дентина. Сегодня перед процедурой на ткани зубов наносят специальные кондиционеры – они помогают гидрофильным веществам глубже проникать в дентинные ткани и сцепляться с водоотталкивающим композитом. Смазанный слой при этом отчасти уходит, происходит раскрытие дентинных канальцев, а из верхнего слоя выходят минеральные соли. После этого кондиционеры смываются водой. Следом идет этап сушки, и с этим главное не переусердствовать, иначе это скажется на сцеплении.

Далее наносится праймер, который помогает гидрофильным веществам пройти в канальцы и сцепиться с коллагеновыми волокнами. В итоге образуется своего рода гибридный слой, который способствует эффективному скреплению композита с дентином. Он также служит барьером от просачивания химии и микробов во внутренние структуры зуба.

Как травят эмаль

Данный способ обработки подразумевает удаление с эмали части слоя в 10 микроньютонов (мкН). В результате на ее поверхности появляются поры глубиной в 5 – 50 мкН. Нередко для протравки эмаль смазывают ортофосфорной кислотой, а вот для дентина можно использовать органические кислоты, но в слабой концентрации.

Процесс травления длится от 30 до 60 секунд. Решающее значение имеют индивидуальные особенности строения эмалевой поверхности, в частности ее изначальная пористость. Если передержать кислоту, это неизбежно скажется на структуре эмали и ослабит сцепление. Так что если зубные ткани у пациента довольно слабые, то протравка должна длиться не дольше 15 секунд. Кислота удаляется струей воды, причем столько же по времени, сколько ее держат на эмали.

5 вещей, которые необходимо знать об адгезивах в стоматологии (2600) — Стоматология — Новости и статьи по стоматологии

С течением времени, стоматологические адгезивы изменились — и только в лучшую сторону. С каждым новым поколением, стоматологи оправданно получают улучшенное качество адгезии и более удобные и простые техники нанесения. Последнее поколение адгезивных систем — так же известное как универсальные адгезивы — считаются новым успешным открытием в данной сфере стоматологии на сегодняшний день.

«Адгезивная» эволюция

Стоматологические адгезивные системы значительно эволюционировали по двум основным параметрам: эффективности и простоте использования.

“Стоматологические адгезивы эволюционировали из систем с 4мя отдельными бутылочками к системам с одной бутылочкой”, говорит Др. Джон О. Бургесс (Dr., John O. Burghess, DDS, MS, Профессор и Декан Клинических Исследований Университета Алабамы, Бирмингем).

“В основном, адгезивы стали гораздо более простыми и легкими в применении, легкими в понимании, и более быстрыми в работе с ними. Скорость нанесения — это большое преимущество, потому что сокращается временное окно для возможной контаминации кровью или слюной, которая может повлечь за собой существенное снижение силы адгезии. Чем быстрее мы сможем нанести адгезив и полимеризовать его, тем больше вероятность того, что мы создадим прочную и долговечную реставрацию.”

Упрощение, надежность и удобство в создании адгезивных реставраций идут рука об руку в практике врача-стоматолога, позволяя так же работать с различными стоматологическими материалами.

“Эволюция адгезивов создала такие составы, которые позволяют нам добиться адгезии не только к тканям эмали и дентина, но так же к металлам, цирконию, керамике, что делает такие адгезивные системы мультифункциональными в плане использования и применения с различными материалами,” утверждает Др. Бургесс. “Эти возможности универсальных адгезивов позволяют их использовать при прямых композитных реставрациях и при не прямых реставрациях. Когда вам необходимо создать ту или иную реставрацию, данные системы будут максимально — простыми в использовании. Чем больше вы работаете с универсальными адгезивами, тем больше вы привыкаете к ним и тем больше вы понимаете их удобство и эффективность.”

Адгезивные системы для прямых и непрямых реставраций

Стоматологи используют адгезивы для двух типов реставраций — прямых и непрямых. Способы применения в обоих случаях разнятся, поэтому доктору необходимо понимать как работать с адгезивом в каждой ситуации.

Применение адгезива

Адгезия в случае прямой реставрации — это процедура “приклеивания” композитного материала определенного оттенка, соответствующего оттенку реставрируемого зуба. В этом случае, процедура проводится с целью воссоздания функции или формы, или для восстановления цвета поврежденного зуба. Когда композитный материал внесен в полость зуба и ему придали нужную форму, его можно полимеризовать.

Адгезия в случае непрямых реставраций производится с реставрациями, которые были созданы лабораторным способом или с помощью CAD/CAM технологий в кабинете стоматолога. Создается слепок необходимого поврежденного зуба (зубов), либо же производится электронное оцифровывание необходимой зоны с помощью интраорального сканера. Далее данные или слепки отправляются в лабораторию зубному технику и он создает “непрямую” реставрацию для пациента. Готовая работа возвращается стоматологу, который устанавливает ее в полости рта пациента.

Др. Бургесс так же напоминает, что большинство стоматологов используют разные адгезивные системы. Однако, новые адгезивы — универсальные — могут быть использованы как для прямых, так и для непрямых реставрациях

“Если обратиться к данным опросов среди стоматологов, то большинство из них использует разные адгезивы в своей ежедневной практике,” утверждает Др. Бургесс. “Отдельный адгезив используется при непрямых реставрациях — при установке коронок, мостов, вкладок (инлей/онлей) — а так же отдельный адгезив используется для прямых реставраций — при использовании композитных материалов, Классов I, II, III, IV по Блэку”.

“…универсальные адгезивы могут использоваться при создании как прямых, так и не прямых реставрациях…”

Более пристальный взгляд на процесс адгезии

Два основных этапа для обеспечения адгезии, ее стабильности и простоты использования — это протравливание и методы полимеризации.

Протравливание

Для того, чтобы создать адгезию на эмали и дентине необходим этап “протравливания”. Обычно это производится с помощью раствора ортофосфорной кислоты.

Существует 3 разных методики протравливания:

Очевидное различия в трех представленных методиках — это использование ортофосфорной кислоты. Методика с использованием ортофосфорной кислоты обеспечивает лучшую поверхностную деминерализацию эмали, но не повышает постоперативную чувствительность пациента. Нет очевидной разницы в реакции на холодное между техников тотального протравливания или самопротравливания.

“Протравливание эмали с помощью ортофосфорной кислоты очень выраженное, эффективное и понятное”, утверждает Др. Бургесс. “В том случае, если вы переходите на составы с pH от 2.3 до 3.2 (обычные показатель для универсальных адгезивов), эти материалы не до конца обеспечивают достаточное открытие межпризменного пространства эмали, что может повлечь за собой микроподтекание и разрушение реставрации в будущем.”

Универсальные адгезивы могут работать в любых методиках протравливания и обеспечивать хорошее качество адгезии, а методики тотального и селективного протравливания показывают наилучшую адгезию к эмали.

Преимущество универсальных адгезивов заключается в том, что мы можем использовать их в методиках тотмального протравливания, селективного и самопротравливания”, говорит Др. Бургесс….

Полимеризация

При создании непрямых реставраций используются стоматологические цементы. В основном, есть три варианта отверждения цементов. Процесс отверждения так же называют полимеризацией.

Существуют материалы трех видов отверждения:

Стоматологам обязательно нужно знать о методе отверждения того или иного материала, т.к. материалы светового и химического отверждения не могут быть использованы одновременно. Материалы двойного отверждения могут быть использованы в любом случае.

“Есть разница в использовании того или иного материала и некоторые из них не могут использоваться совместно,” говорит Др. Бургесс. “Если вы используете адгезив светового отверждения, а сверху наносите цемент химического отверждения, то такое сочетание не сработает.

Однако, были разработаны активаторы двойного действия. Они смешиваются с адгезивом. Добавление активатора не означает, что адгезив превращается в состав двойного отверждения, это означает, что адгезив становится совместим с цементами двойного отверждения”.

Как сделать правильный выбор

Среди всего многообразия адгезивов иногда сложно сделать правильный выбор. Др. Бургесс советует обращать внимание на те продукты, которые подтверждены клиническими исследованиями.

На что обратить внимание при выборе адгезива

“имеют хорошую силу адгезии… подходят для вашей техники работы… имеют результаты долгосрочных исследований… могут быть использованы во многих клинических ситуациях”

“Я бы обращал внимание на те материалы, у которых хорошие показатели силы адгезии, которые будут достаточными для клинициста, а также на те материалы, которые зарекоммендовали себя клинически.” говорит Др. Бургесс. “Я твердо верю в эффективность тех материалов, которые имеют результаты долгосрочных исследований. Если адгезив не имеет достаточное количество качественных исследований по его использованию, я бы задумался, использовать ли его у моих пациентов.”

К сожалению, только немногие адгезивные системы имеют результаты долгосрочных клинических исследований. Адгезив стоматологический Single Bond Universal имеет результаты 2х и 3х годичных исследований, по результатам которых показывает на 94% лучшие результаты в адгезии при восстановалении непрепарированных дефектов V класса.

К тому же, использование универсальных адгезивных систем, которые могут быть использованы во многих клинических ситуациях не только более просты в использовании, но благодаря этому, снижается риск врачебных ошибок.

“В своей практике я выбираю материалы, которые можно использовать в различных техниках и клинических ситуациях, универсальные материалы,” говорит Др. Бургесс. “Если вы используете материал в мульти аппликациях, вы должны понимать как его использовать. Очень многие доктора в течение лекций говорят мне “ Я думал, что эти материалы можно сочестать при использовании”, тогда я смотрю на них и говорю “Вы ошиблись, эти материалы не сочетаются друг с другом.” В системах с большим количеством компонентов (или бутылочек, как в случае с адгезивами), очень просто запутаться в процедуре их применения. Однако, при использовании универсальных материалов этот вопрос снимается и есть возможность упростить процесс использования и сократить время на процедуру. На мой взглад, за универсальными материалами будущее.”

Адгезивные системы продолжают совершенствоваться и на данный момент последнее поколение универсальных адгезивов является наилучшим, обеспечивая надежную, стабильную адгезию одновременно с простотой их использования в практике врача-стоматолога.

принцип работы, обзор поколений, ТОП-15 лучших

Понятие и сама возможность адгезии позволяет восстанавливать зубной ряд с имеющимися дефектами. Разрушения и повреждения легко устраняются, а улыбка приобретает замечательный эстетический вид.

С латинского языка данное слово переводится, как «прилипание» разных твердых поверхностей друг к другу.

Адгезивные системы используются в стоматологии уже более 30 лет, но их состав был усовершенствован совсем недавно. Кроме того, удалось выявить новые способы сцепления веществ с зубной тканью, благодаря чему стало возможно применять адгезивы при более широком списке показаний.

Место в стоматологии

Адгезив представляет собой химическое вещество, сложное по составу. С его помощью обеспечивается плотная связь материала для пломбирования с протравленной эмалью.

Перед установкой пломбы вещество наносится на эмаль и дентин, так как без него стоматологические материалы не смогут качественно скрепиться. Дентинная ткань и адгезивная система соединяются вместе, оказывая сопротивление разъединению, передавая нагрузку через связывающую поверхность.

Качественное и надежное пломбирование не обходится без адгезии. Пломбировочные материалы не могут самостоятельно создать скрепление с дентинной тканью по следующим причинам:

• высокая вязкость материалов;
• отсутствие химической схожести с эмалью, детнином и прокладкой.

Использовать только механическое крепление пломбы не рекомендуется, ведь тогда значительно сократится срок ее службы.

Принцип работы

Композитные материалы нуждаются в дополнительных веществах, чтобы крепление к зубной ткани было надежным и качественным. Такими веществами являются адгезионные системы, по-другому они еще называются бонды. Они обладают химической схожестью с дентинной тканью и микромеханической возможностью крепко связываться с ней.

Если в ходе пломбирования не использовать адгезивы, то такое лечение приведет к нарушению связи дентина с композитом. Вследствие такого лечения при полимеризации композитный материал даст усадку и появится краевая щель.

Такие последствия ведут к образованию вторичного кариеса, в худшем случае повреждается пульпа. Большая часть композитных материалов характеризуется достаточной адгезией к поверхности эмали. А вот дентинная ткань влажная и не позволяет пломбе надежно прилегать к поверхности.

Процесс адгезивной связи можно поделить на три основных этапа:

• подготовка субстрата;
• нанесение адгезива и его обработка;
• наложение пломбы и ее обработка.

Провести качественную реставрацию зуба можно только с помощью адгезии. Для обеспечения надежного склеивания материалов было разработано много разных средств и техник. Требования к качеству адгезивных веществ можно сопоставить с промышленными.

Классификация

В современной стоматологии адгезивные системы делятся на два типа:

1. Для эмали. В их состав входят жидкие гидрофобные мономеры композиционного материала. Благодаря микромеханическому типу сцепления они хорошо крепятся к поверхности эмали. Обеспечить адгезию с дентином они не могут, поэтому требуется использование изолирующей прокладки, чтобы не допустить токсического воздействия на дентин. В набор входят адгезивы с химической полимеризацией.
2. Для дентина (праймеры). Данная система развивалась в течение всего своего существования. Менялась процедура использования системы, состав материала. На фармацевтическом рынке представлено несколько поколений дентинной адгезии, которые отличаются друг от друга по всем параметрам.

 Семь поколений — семь шагов к успешной реставрации

По мере того, как развивались адгезивные материалы для дентинной ткани, учеными было разработано несколько их видов. В стоматологии разные системы принято называть поколениями. Каждое из них отличается от остальных техникой сцепления с дентином, связывающей силой.

Всего насчитывается семь поколений адгезивов, рассмотрим свойства каждого из них отдельно:

1. Первое. Данное поколение было разработано в 70-е годы. Отличительной особенностью этой системы является использование хеляционных и ионных связей с компонентами дентина, главным образом с кальцием. Характеризуется отличным сцеплением с поверхностью эмали. С дентином надежного сцепления не образуется, за счет наличия влаги в тканях, что постепенно снижает качество адгезии. После проведенного лечения наблюдается повышение чувствительности эмали.
2. Второе. Разработано в 80-е годы. В этом случае был усовершенствован смазанный слой с 2 до 8 Мпа. Скрепление с дентином было увеличено в три раза. Стоит отметить, что система несовершенна, так как наблюдается микроподтекание, а после лечения пациенты жалуются на чувствительность зубов. На 30% снижались свойства системы уже через год. Как дополнение к лечению часто применяли способ протравливания дентина с последующим введением в него ионов железа. Принцип ионного соединения обеспечивал хорошее сцепление с кальцием дентина.
3. Третье поколение появилось немногим позже второго, также в 80-е годы. Показатели адгезии были увеличены до 15 МПа. Ученым удалось заметно снизить уровень чувствительности после операции. Этот период стал началом новой эры в стоматологии. Характерные качества связывающей системы утрачивались по истечению нескольких лет. В качестве основных компонентов использованы алюмонитраты, алюмосиликаты.
4. Четвертое. Появление этой системы датируется 90-ми годами прошлого столетия. На этот раз связывающая сила была увеличена до 25 МПа. Уровень чувствительности в послеоперационный период снизился еще вдвое. Это поколение характеризуется связыванием композита и гибридного дентинного слоя. Таким образом, получалось создавать промежуточный слой. Вещество смешивалось, придерживаясь равных пропорций. Правда, оказалось, что в лабораторных условиях это сделать было очень просто, а на практике составляло некоторые сложности. Основными элементами являются праймер, кондиционер и специальная система.
5. Пятое. Дальнейшее развитие привело к разработке однокомпонентного вещества. Вещество не требовало смешивания отдельных компонентов и быстро поддавалось отвержению. Характерные особенности адгезива и праймера удалось совместить в одном веществе. Использование системы предполагалось в тех же случаях, что и четвертое поколение. Только нанесение вещества проходило в два этапа. Первая половина выступала в роли прймера, а вторая в качестве адгезива. Такая система намного упростила применение и полностью исключила случайного перепутывания бутылочек с отдельными веществами.
6. Системы шестого поколения относятся к одношаговым. Они не нуждаются в отдельном протравливании дентинной поверхности. Характерными особенностями систем этого поколения являются самопротравливание и самокондиционирование. Неувлажненный дентин не создает проблем для соединения. Параллельно проходит два процесса — деминерализация и праимирование. При такой системе для реставрации зубов может быть использован совершенно любой композиционный материал, обеспечивая при этом надежное соединение.
7. Седьмое. На сегодняшний день это самые востребованные адгезивные системы в стоматологии. Они являются однокомпонентными, светоотверждаемыми. В состав вещества входит десенситайзер. Все содержится в одной бутылочке, что очень удобно и значительно сокращает время работы стоматолога. Для системы характерно частичное открывание дентинных канальцев с образованием структурной связи. При использовании на поверхности эмали, заметно укрепляет ее, образуя прочный поверхностный слой. За счет того, что такая система способна проникать глубоко в дентин, она создает надежную герметизацию канальцев. Это поможет при лечении чувствительной дентинной ткани и эмали. Помимо этого удалось достичь надежной защиты от поверхностного стирания, что увеличивает длительность службы новой пломбы.

Optibond Solo — адгезив 7-го поколения

Характеристика современного адгезива

Качественная и надежная адгезивная система должна характеризоваться следующими основными свойствами:

• обеспечение отличной прочности соединения соединяющего вещества с дентином, эмалью;
• долговременное сохранение полученного результата;
• хорошая биологическая совместимость материала и дентина;
• минимальное количество краевой проницаемости;
• предохранение от краевого окрашивания;
• предупреждение образования вторичного кариеса;
• простота и удобство в применении;
• большой срок годности;
• совместимость с широким ассортиментом композиционных материалов;
• отсутствие токсичности;

  Готовая реставрация с помощью Амарис Гингива

• изоляция зубной поверхности от жидкости в ротовой полости.

Если речь идет о дентинном адгезиве, то ко всем вышеперечисленным пунктам, стоит добавить еще три:

• проникновение в протравленный дентин;
• наличие гидрофильных свойств;
• удаление смазанного слоя.

С помощью такого материала лечение и реставрация зубных поверхностей будет проходить быстро, создавая качественный результат.

ТОП-15 самых популярных материалов

Самые популярные адгезивы:

1. Prime Bond NT (Прайм Бонд NT) – однокомпонентный светоотверждаемый материал с наполнителем, повышающим прочность адгезии.
2. Optibond Solo (Оптибонд Соло) — однокомпонентный светоотверждаемый адгезив с наполнителем бариевое стекло.
3. Contax (DMG) – на водной основе без содержания химических растворителей. Не имеет запаха.
4. Футурабонде НР – однокомпонентное средство в форме сверхстабильной эмульсии из наночастиц. Выделяет фториды для защиты от кариеса.
5. LuxaBond IntroKit – трехкомпонентное средство с двойным отверждением.
6. Gluma2Bond – материал с наночистицами. Относится к 4 поколению. Применяется техника тотального протравливания.
7. Gluma Self Etch – 7 поколение адгезивов с функциями десенсибилизации.
8. PQ 1 Refill — однокомпонентное адгезивное средство с тотальным протравливанием. Обеспечивает качественное краевое прилегание.
9. PQ 1 – однокомпонентное рентгеноконтрастное вещество для реставрации зубов.
10. Gluma Bond 5 Bottle Refill — светоотверждаемое однокомпонентное вещество, относится к 5 поколению.
11. Peak Universal Bond – идеальное вещество для проведения прямой и непрямой адгезии.
12. OptiBond solo Pleus (Оптибонд) – универсальное адгезивное вещество для соединения композитных материалов.
13. OptiBond FL Kit — система обеспечивает сильное соединение с дентином и эмалью. Одновременно выполняет роль прокладки.
14. Syntac – вещество обеспечивает сильную связь с зубной тканью при прямых и непрямых реставрациях.
15. Surpass – бондинговая система признается самой сильной из всех соединяющих материалов.

Адгезия – это сложный процесс, объяснить который одной моделью просто невозможно. На качество связывания поверхностей влияют разные факторы. Появление новых адгезивных систем не всегда говорит о создании качественного материала. Просто многие фармацевтические компании разрабатывают новые продукты, тем самым ассортимент средств растет.

Адгезия в стоматологии: взаимодействие, достоинства, недостатки

Адгезия — это процесс взаимодействия одного материала с другими на одной поверхности соприкосновения. Адгезию к тканям зуба в большинстве случаев называют бондингом. Силу адгезии можно оценить при разделении соединенных с ее помощью поверхностей.

В большинстве ситуаций, когда имеет место адгезия к тканям зубов, образуются адгезивные соединения. Адгезивное соединение — это результат взаимодействия слоя промежуточного материала (адгезива) с двумя соединяемыми поверхностями, в результате чего образуются две адгезивные поверхности. Примером адгезии к тканям зуба является соединение фиссурных герметиков с протравленной эмалью. Классический пример адгезивного соединения — соединение агента для бондинга эмали с протравленной эмалью с одной стороны и композиционным материалом с другой стороны.

Сила адгезии определяется как начальная механическая сила, вызывающая перелом с образованием геометрически определенных отломков с участками адгезии на поперечном сечении. В большинстве случаев фактическая площадь контакта между материалами может быть значительно больше благодаря шероховатости соединяемых поверхностей. Однако шероховатость при вычислениях не учитывается. Характер тестов на прочность адгезии определяется направлением начальной механической нагрузки, а не направлением результирующей на грузки. Практически все тесты на прочность адгезии разделяют на тесты на растяжение и на сдвиг. При использовании образцов материалов такого же размера, как стоматологические реставрации, тесты называются макротестами. В практическом отношении прочность адгезии при выполнении макротестов на растяжение часто составляет примерно только половину величины прочности на сдвиг. Тесты с использованием образцов материалов значительно меньшей площади, чем у реставраций, называются микротестами. При микротестах, таких как тесты, на растяжение, обычно развивается прочность в 2-3 раза больше, чем при макротестах. Это объясняется тем, что микрообразцы имеют намного меньше дефектов структуры, и во время тестирования на прочность почти все переломы происходят начинаясь из дефектов, находящихся рядом с адгезивом. Любое сравнение силы адгезии нужно проводить при наличии одинаковых условий тестирования.

Классификация

Локальные взаимодействия между соединяемыми поверхностями классифицируются по виду молекулярных связей, возникающих между ними. Адгезия бывает физической, химической и/или механической. Физическая адгезия предполагает воздействие ван-дер-ваальсовых сил или других относительно слабых электростатических сил. Она может быть единственным видом связей при наличии гладких и химически не взаимодействующих поверхностей. Химическая адгезия предполагает формирование межмолекулярных связей в области соединяемых поверхностей. Поскольку соединяемые материалы часто имеют различную природу, то степень возможной связи является ограниченной и вклад каждого из материалов в прочность адгезии является обычно довольно небольшим. Механическая адгезия является результатом наличия на соединяемых поверхностях выступов и других неровностей, которые способствуют соединению материалов. Однако очень небольшая прочность такой адгезии вызывает необходимость ее усиления. Адгезия к тканям зубов почти во всех случаях основывается, прежде всего, на механической адгезии. Химическая адгезия также может иметь место, но ее вклад в силу адгезии обычно является ограниченным.

Наиболее распространенным методом создания шероховатой поверхности для лучшей механической адгезии является отшлифовывание или протравливание. При сошлифовывании создается грубая шероховатая поверхность, но при этом образуется смазанный слой из кристаллов гидроксиапатита и денатурированного коллагена толщиной примерно 1-3 мкм. При кислотном протравливании этот слой растворяется, и на поверхности образуются микроскопические выступы, создающие предпосылки для механической адгезии. Если выступы на соединяемых поверхностях имеют размер менее 10 мкм, то адгезию называют микромеханической (микромеханической ретенцией или микроретенцией).

Требования к адгезии

Для получения хорошей адгезии нужно создать плотно прилегаемые поверхности. Адгезив должен достигать молекул материала на расстоянии нескольких нанометров. Формирование поверхностей соприкосновения описывается как адгезивное смачивание.

Для хорошей адгезии должно быть хорошее смачивание материалов. Смачивание — это мера энергии взаимодействия между материалами. Материалы со значительным взаимодействием, образующие химические связи и уменьшающие, таким образом, свою общую энергию, как считается, смачивают друг друга. Жидкость, смачивающая твердое вещество, легко распространяется по его поверхности. При полном смачивании угол контакта между жидкостью и твердым веществом достигает 0 °С.

Вторым требованием к адгезии является чистота соединяемых поверхностей. Довольно часто бывает трудно добиться этого. Чистые поверхности обладают высокой энергией и легко поглощают загрязняющие вещества из воздуха, такие как влагу и пыль. Если их не удалить, то адгезия будет слабой. Стандартным процессом очистки любой поверхности является нанесение растворителей или кислот для удаления загрязнителей.

Сила адгезии

Силу адгезии материалов чаще всего измеряют путем сдвига соединенных поверхностей до наступления перелома. Сила адгезии измеряется как однократное воздействие нагрузки до наступления перелома. Однако в клинической ситуации усталость материалов может быть намного более важным фактором, чем однократное воздействие нагрузки. В настоящее время усталость является слишком сложным параметром для ее воспроизведения в лабораторных тестах по изучению силы адгезии. Величина силы, вызывающей перелом, зависит от ее направления. У соединенных поверхностей, таких как композиционный материал и дентин, прочность этих материалов определяет направление перелома. Дентин является более прочным, чем композит, а композит — более прочным, чем дентинсвязывающий адгезив. Если поверхности хорошо соединены, то перелом происходит в пределах дентинсвязывающего адгезива или распространяется в соединенные материалы. Когда одна или обе поверхности соединены плохо, то перелом происходит вдоль более слабой поверхности.

Если дентинсвязывающий адгезив химически соответствует композиту, он будет хорошо смачиваться композитом, химически взаимодействовать с композитом и образовывать настоящую химическую связь, которая создаст очень прочное соединение поверхностей. Сила адгезии бондинг-системы с дентином зависит от степени его смачивания. Обточенный дентин содержит смазанный слой, который является влажным и не обязательно обладает микромеханической шероховатостью. При протравливании удаляется некоторая часть или весь смазанный слой, что позволяет локально контролировать влажность поверхности и создает микромеханическую шероховатость поверхности. Однако дентин является гидрофильным материалом. Поэтому дентинсвязывающий адгезив также должен быть гидрофильным. Это его качество образует химически близкие и микромеханически соединенные поверхности. Большинство современных систем для бондинга дентина позволяют с помощью протравливания, использования праймеров и адгезии добиваться этой цели.

Когда адгезия соединяемых поверхностей становится прочнее, общая прочность адгезива превращается в ограничивающий фактор для прочности соединяемых поверхностей. Одним из способов улучшения силы адгезии является уменьшение толщины адгезива до такой степени, что перелом практически не может распространяться по нему. Если адгезив является тонким и имеет поверхность неправильной геометрической формы, то трещины распространяются в один из соединяемых материалов. Таким образом, соединенные поверхности становятся подобными простой адгезии двух материалов с одной из сторон соединения. Так работают современные дентинсвязывающие адгезивы. За счет пропитывания протравленной поверхности дентина их длина достигает 1 мкм. Переломы теперь распространяются в дентин, и сила адгезии обычно составляет 25- 40 МПа.

Альтернативным способом усиления адгезии является значительное увеличение толщины бондинг- системы (50-100 мкм) за счет нанесения нескольких слоев бондинга. Оказывается, что это работает как прокладка, уменьшающая давление и увеличивающая общую прочность системы. Клинические исследования этих систем, основанные на данном подходе, оказались очень успешными, как минимум, в течение 3 лет.

Одна из проблем в стоматологии заключается в том, что различные клинические ситуации для хорошего смачивания могут требовать разных химических свойств адгезива. Материалы, являющиеся хорошими бондинг-системами для дентина и эмали, могут не обладать хорошей адгезией к металлокерамике или амальгаме.

Бондинг эмали зависит от взаимодействия выступов на полимере с неровностями поверхности эмали, образующимися при ее протравливании. Выступы полимера, образующиеся между призмами эмали, называются макроскопическими. Намного более тонкая сеть из тысяч мелких выступов образуется в области окончания каждой призмы, где растворяются отдельные кристаллы гидроксиапатитов, оставляя крипты, окруженные остатками органических веществ. Эти мелкие выступы называются микроскопическими. Макро- и микроскопические выступы являются основой для микромеханической адгезии эмали. Микроскопические выступы являются, вероятно, более важными благодаря их большому количеству и большей площади контакта. В 1970-х и 1980-х годах, когда эти подробности не были известны, исследования адгезии были сконцентрированы на изучении длины макроскопических выступов и характера протравливания:

• тип 1 — локальное протравливание;

• тип 2 — периферическое протравливание;

• тип 3 — смешанное протравливание.

Длина макроскопических выступов не имеет большого значения, так как перелом происходит в области шеек выступов. Большинство макроскопических выступов имеют длину всего 2- 5 мкм. Характер протравливания призм эмали также обычно не оказывает большого влияния на силу адгезии.

Система для бондинга соединяется с матрицей композиционного материала, образуя прочную химическую связь. Сила адгезии на сдвиг при таком соединении составляет 18-22 МПа и зависит как от толщины слоя бондинг-системы, так и от прочности на сдвиг соседних призм эмали. Теоретически верхний предел прочности соединения составляет примерно 50 МПа. Однако клинически приемлемой силой адгезии является 20 МПа. Клиническое наблюдение в течение более 20 лет не выявило существенного ослабления механической адгезии вследствие усталости материалов.

Системы для бондинга дентина

Система для бондинга дентина представляет собой жидкую ненаполненную смесь акрилового мономера, которую наносят на протравленную и покрытую праймером поверхность дентина. Действие праймера зависит от гидрофильных мономеров, таких как 2-гидрокси- этилметакрилат, которые облегчают смачивание гидрофильной поверхности дентина, содержащей немного влаги. Несмотря на то что праймер и/или бондинг-агент затекают в дентинные канальцы, сила адгезии зависит, прежде всего, от микромеханической связи с интертубулярным дентином (между канальцами) по всей поверхности сошлифованного дентина. Несмотря на то, что многие системы для бондинга дентина вступают в химические реакции с дентином, это практически не влияет на окончательную силу адгезии. В целом сила адгезии на 90% зависит от механической адгезии.

Как указывалось выше, при механическом препарировании дентина образуется смазанный слой, состоящий из разрушенного дентина. Этот слой покрывает поверхность и скрывает подлежащие структуры. Первые системы для бондинга дентина были гидрофобными и образовывали связь непосредственно со смазанным слоем. Поэтому сила такой адгезии на сдвиг была меньше 6 МПа, что соответствовало силе адгезии смазанного слоя с дентином. При протравливании дентина смазанный слой удаляется, но при этом возможно избыточное протравливание. В результате протравливания сила адгезии возросла до 10-12 Мпа, но только с появлением химически модифицированных более гидрофильных бондинг-систем силу адгезии удалось увеличить до 18-20 МПа. Тщательное протравливание дентина создает микромеханический рельеф для бондинга между канальцами (интертубулярный дентин) без избыточной деминерализации перитубулярного дентина. Применение гидрофильных праймеров позволило увеличить силу адгезии до 22-35 МПа. Теоретический предел прочности системы для бондинга дентина может быть 80- 100 МПа, что больше, чем у эмали, так как дентин более устойчив к переломам на сдвиг. Клинический лимит силы адгезии к дентину пока не установлен. Однако поскольку дентин содержит больше воды, чем эмаль, то долговечность систем для бондинга дентина меньше, чем у эмали.

Праймеры систем для бондинга дентина должны проникать через остатки смазанного слоя и в интертубулярный дентин и заполнять пространства, оставшиеся от растворенных кристаллов гидроксиапатитов. Это позволяет акриловым мономерам образовывать взаимопроникающую сеть вокруг коллагена в дентине. После полимеризации этот слой образует гибридную зону (по Nakabayashi). В зависимости от химического состава бондинг-системы гибридный слой может углубляться в дентин на 0,1-5 мкм. К сожалению, избыточное протравливание может вызвать декальцификацию дентина на глубину 1-10 мкм. Если эта зона декальцификации дентина не будет заполнена бондинг-системой, то она может вызывать ослабление адгезии, способствуя возникновению перелома. Кроме того, степень влияния протравливания на прочность коллагеновых волокон пока не установлена. Однако применение этих систем показывает, что в будущем можно будет добиться усиления адгезии к дентину.

Основным компонентом праймеров во многих системах для бондинга дентина является гидрокси- этилметакрилат (НЕМА). Его молекула аналогична молекуле метилметакрилата, за исключением того, что его метиловая эфирная группа замещена этоксиэфиром, который делает праймер гидрофильным. Важно, что он обладает довольно летучестью и может вызывать умеренные аллергические реакции. Стоматологи и ассистенты должны знать, что он очень подвижен, может проникать через резиновые перчатки и у многих вызывает сухость кожи и появление на ней трещин. Поэтому, работая с праймерами и бондинг-агентами, нужно использовать мощный отсос, чтобы максимально уменьшить контакт с парами НЕМА.

Бондинг обычно выполняется в три этапа (трехкомпонентные системы). В конце 1990-х годов количество этапов (протравливание, нанесение праймера, бондинг) было уменьшено за счет их комбинирования. Были предложены двухкомпонентные системы, в которых сочетались нанесение праймера с бондингом или протравливание с нанесением праймера. В последнем случае праймер называли протравливающим. Это чаще всего достигается за счет использования кислых мономеров, которые растворяют или разрушают смазанный слой, растворяют кристаллы гидроксиапатитов в интертубулярной зоне и канальцах и затем полимеризуются с образованием гибридной зоны. Несмотря на разработку двухкомпонентных систем, они обычно требуют значительного количества растворителей для растворения модифицирующего материала. Количество растворителя в разных системах может существенно различаться, но обычно оно составляет 65-90%. Растворитель (ацетон или спирте водой) влияет на смачивающую эффективность системы.

Чтобы бондинг-системы эффективно образовывали гибридный слой, крайне важно сохранять дентин влажным. Промывание и просушка дентина после препарирования или протравливания довольно часто приводят к высушиванию его поверхности и слоев. Протравленный дентин не содержит кристаллов гидроксиапатита между коллагеновыми волокнами. Он состоит только из остатков коллагена и воды. Высушивание дентина, преднамеренное или нет, вызывает спадание коллагеновой сети, в результате чего молекулы коллагена образуют плотный слой и выделяют мономеры, необходимые для формирования гибридного слоя. Поэтому протравленный дентин нужно не пересушивать или специально увлажнять. Это можно делать с помощь влажных ватных шариков, путем контакта кончика аппликатора в течение примерно 10 с, или за счет применения увлажнителей. При недостаточной влажности дентина гибридный слой не образуется и система бондинга не будет выполнять свои функции. Считается, что недостаточное внимание этим вопросам во многих инструкциях по бондингу в начале 1990-х годов способствовало неудачам многих систем для бондинга дентина.

Новые системы для бондинга дентина сочетают в себе все три этапа бондинга (однокомпонентные системы). Такой подход значительно упрощает бондинг к эмали и дентину, но не обеспечивает их хорошего смачивания и адгезию к другим материала, таким как, керамика, композиты и амальгама. Поэтому трехкомпонентные системы, которые позволят учитывать различные свойства материалов (многоцелевые бондинг-системы), продолжают использоваться в стоматологии. Крайне сложно создать истинно универсальную однокомпонентную бондинг-систему, которая хорошо бы работала во всех возможных ситуациях.

Эволюция адгезивных систем в стоматологии

Какие адгезивы бывают и как они работают

Сложно себе представить современную стоматологию без качественного соединения реставрации и тканей зуба. И правильно выполненная техника бондинга будет влиять на долговечность реставраций, а соответственно на Ваш авторитет в будущем. 

​На данный момент на рынке представлено большое количество адгезивных систем, но какая же из них лучше? Чаще всего стоматологи отдают предпочтение тем адгезивным системам, которые больше рекламируются либо идут в составе того или иного композита, либо были рекомендованы представителями торгующих организаций, которые зачастую не имеют врачебной практики. С появлением адгезивов 6-7 поколения , значительно упростилась техника их применения, но в то же время уменьшился срок службы и увеличилось количество починок, вызванных маргинальным окрашиванием и сколами, хотя сила сцепления, указанная производителями, достаточно велика(подробнее о самопротравливающих адгезивах можете прочитать здесь). Почему так происходит? Все дело в механизме взаимодействия адгезива и тканей зуба, в химическом составе адгезивов разных поколений.

И для начала давайте посмотрим историю развития адгезивных систем (отсюда вытекает разделение адгезивов на поколения).

Эксперименты по использованию адгезивов начались в 50-е годы прошлого века. Доктор Oskar Hagger разработал мономер на основе диметакрилата глицерофосфорной кислоты, которая была химически извлечена из сульфиновой кислоты. Его работы привели к появлению первого коммерческого адгезива Sevitron. Затем техника была несколько усовершенствована доктором Michael Buonocore, он применил травление эмали 85% ортофосфорной кислотой перед использованием, сходных с Sevitron по формуле, адгезивов. Это был важный шаг для увеличения микромеханической ретенции за счет создания пористости поверхности эмали. Но адгезивы на основе диметакрилата глицерофосфорной кислоты хорошо работали на «сухой» эмали, а на дентине, как известно состоящего на 30-50% из воды, сила связи оставалась довольно низкой. 

Следующим важным шагом в развитии адгезивных систем стало изобретение в 1954 году доктором Rafael Bowen мономера, содержащего в структуре молекулы фрагменты эпоксидной смолы и две метакрилатные группы. Данный мономер получил название Bis-GMA (синтез мономера осуществлялся реакцией избытка глицидилметакрилата (GMA) и бисфенола А (дифенилолпропана)), и стал основным связующим агентом в большинстве композитов и адгезивных систем. На данный момент практически все композиты и адгезивные системы содержат Bis-GMA, что очень важно для понимания совместимости композитов и адгезивов к ним.

Но настоящим прорывом послужило понимание необходимости очистки поверхности обработанного дентина, т.е. удаление смазанного слоя. Доктор Nobio Nakabayashi предложил технику послойного («сэндвич») нанесения на препарированный дентин очистителя, затем грунтовки (праймера) и, наконец, эмалевого адгезива на протравленную эмаль. В качестве очистителя был применен 10%-ый раствор лимонной кислоты в сочетании с 3%-ым раствором хлористого железа. Грунтовка содержала новый мономер – 4-МЕТА, представляющий собой продукт реакции гидроксиэтилметакрилата (НЕМА) с ангидридом тримеллитовой кислоты. С использованием этого мономера, метилметакрилата и инициирующей системы на базе трибутил бора был разработан адгезионный материал Super-Bond, который до нынешнего времени эффективно применяется для склеивания тканей зубов с композитами, керамикой, металлическими сплавами, амальгамой. В то же самое время доктор Bowen и его исследовательская группа разработала адгезионную систему на базе NPG-GMA и нового кислотного мономера PMDM – продукта реакции пиромеллитового диангидрида и НЕМА. Данная система существенно улучшила адгезионную прочность между композитом и тканями зубов. Система предполагала последовательное применение водно-кислотных оксалатов металлов, затем ацетоновых растворов NPG-GMA или NТG-GMA (продукт реакции N-толилглицина и глицидилметакрилата) и далее ацетонового раствора PMDM. Вслед за этими материалами появляется адгезионная система для влажного дентина Gluma – водный раствор НЕМА и глутарового альдегида, а кроме того системы на базе водных растворов НЕМА и малеиновой кислоты или других функциональных водорастворимых мономеров. И завершении в 1992 году Takao Fusayama предложил технику полного («тотального») протравливания эмали и одновременно дентина зуба разбавленной фосфорной кислотой.

В дальнейшем разработки велись в сторону создания более удобных для использования адгезивных систем (уменьшения количества компонентов, снижение чувствительности к технике применения, ускорения процедуры).

И в целом весь ход истории развития адгезивных систем поделил их на поколения:

1. поколение. Применение кислотных и поверхностно-активных мономеров, способных к связыванию с ионами кальция гидроксиаппатита и сополимеризации с композитными смолами. Связь со «смазанным» слоем.
2. поколение.Применение гало-фосфорных ненасыщенных смол (фосфорилированных Bis-GMA или НЕМА). Не стойкая к гидролизу ионная связь с кальцием за счет хлоро-фосфатных групп. Связь со «смазанным» слоем.
3. поколение.Применение кислотного травления дентина, удаление или модификация «смазанного» слоя. Использование праймеров на базе растворов кислотных и гидрофильных мономеров (4-МЕТА, PMDM, PENTA, НЕМА, Gluma). Связь с коллагеном.
4. поколение.Применение техники полного («тотального») травления и «влажного бондинга». Применение праймеров(водо-спиртовые или водо-ацетоновые растворы мономеров) и адгезивной смолы.Создание гибридного слоя в дентине.
5. поколение. Праймер и адгезив в одном флаконе с техникой тотального протравливания.Создание гибридного слоя в дентине.
6. поколение. Применяется вначале самопротравливающий праймер затем адгезив, либо адгезив и праймер смешиваются до нанесения.Компоненты смазанного слоя включаются в состав гибридного слоя.
7. поколение. Самопротравливающий праймер и адгезив в одном флаконе.Компоненты смазанного слоя включаются в состав гибридного слоя.

Разделение на поколения адгезивов весьма условное, поэтому в настоящее время следует их разделять на следующие группы:

• адгезивы, которые инфильтрируют «смазанный слой» (применяются в сочетании с компомерами). В эту группу так же можно отнести стеклоиономерные цементы.
• адгезивы, применяемые после полного удаления «смазанного слоя»
• адгезивы, своего рода растворяющие «смазанный слой» (включают его в гибридный слой)

В данной формулировке мы и будем рассматривать механизм взаимодействия с тканями зуба и способы применения адгезивов. Так как в рамках одной статьи сложно уместить весь материал в следующих статьях мы рассмотрим более подробно взаимодействие с эмалью и дентином различных групп адгезивов.