مواد مورد مصرف در دندان‌پزشکی به سه قسمت فلزی، سرامیکی و پلیمری تقسیم می‌شوند. تا چند سال گذشته دو گزینه اول فلزی و سرامیکی در دندان‌پزشکی کاربرد زیادی داشتند اما امروزه به دلیل اهمیت دادن زیاد به زیبایی ظاهر، مواد پلیمری جای‌گزین مواد دیگر شد. کاربرد آسان مواد پلیمری نیز دلیل دیگر استفاده زیاد از این مواد است. امروزه نقش پلیمر در دندان‌پزشکی به حدی برجسته و مؤثر است که اگر پلیمر را از دندان‌پزشکی جدا کنیم این بخش از علم پزشکی معنی واقعی خود را از دست می‌دهد.

کامپوزیت‌های دندان‌پزشکی در زمینه‌های ترمیمی و زیبایی کاربردهای فراوانی دارند. با توجه به مصرف رو به گسترش این کامپوزیت‌ها، تلاش‌های زیادی برای بهبود خواص فیزیکی – مکانیکی آن‌ها در حال انجام است. امروزه، مطالعات برای تقویت این کامپوزیت‌ها در راستای ساخت رزین‌ها و یا فیلرهای جدید با خواص بهبود یافته، انجام شده است که نانوساختارها از جمله این مواد هستند.

پس از افزودن این نانوذرات متخلخل شده به کامپوزیت، خواص فیزیکی-مکانیکی آن با کامپوزیت‌های حاوی ذرات میکرو و نانوکامپوزیت‌های تجاری موجود مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه نانوکامپوزیت دندان‌پزشکی تولید شده به این روش با کامپوزیت‌های حاوی ذرات میکرو، نشان داد که استحکام خمشی، مدول الاستیک و چقرمگی شکست بهتری را دارا هستند.

همچنین پس از قرار گرفتن در برابر سایش، مسواک سطح صاف‌تری را نشان می‌دهد. علاوه بر این تفاوتی از نظر درجه تبدیل و استحکام کششی قطری بین نانوکامپوزیت تهیه شده و نانوکامپوزیت تجاری مورد استفاده مشاهده نشد. تولید کامپوزیت‌های دندانی، چسب‌های دندانی، دندان مصنوعی، پایه‌های دندان مصنوعی و واکس‌های دندانی را از جمله تولیدات در خصوص کاربرد پلیمر در دندان‌پزشکی می‌باشد.

پلی‌لاکتیکو گلیکو اسید (PLGA)

یکی از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر مصنوعی است که توسط FDA به صورت موفقیت‌آمیزی در پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری، انعطاف‌پذیری و داشتم عوارض جانبی کم مزیت‌های اصلی استفاده از این پلیمر برای کاربردهای پزشکی می‌باشد.

در این مبحث کاربردهای PLGA در زمینه دندان‌پزشکی و رابطه بین رشته‌های مختلف دندان‌پزشکی endodontics، periodontology، جراحی دندان یا ایمپلنت دندانی و مواد PLGA را شرح می‌دهد. PLGA جهت ساخت غشاء جای‌گزین مخاط دهان و ایمپلنت دندانی مورد استفاده قرار می گیرد. مواد PLGA برای ترمیم عاج دندان یا تولید ساختارهایی مشابه دندان استفاده شده است.

گلاس آینومر

نزدیک به نیم‌قرن است که از معرفی سمان‌های گلاس آینومر می‌گذرد این سمان که در واقع نشأت گرفته از سمان‌های سیلیکاتی و زینک پلی کربوکسیلات می‌باشد در سال‌های ۱۹۷۰ توسط Wilson & Dr Kent Dr معرفی‌شده‌اند. از آن زمان تاکنون سمان‌های گلاس آینومر گوناگونی ارائه‌شده است.

با توجه به گوناگونی گلاس آینومرها ترکیب پودر و مایع این سمان ممکن است در هر نوع کمی متفاوت باشد ولی همه گلاس آینومرها کانوشنال اجزای ضروری ذیل را دارا هستند: فلوئورو آلومینو سیلیکات گلاس(FAS)، اسید پلی‌کربوکسیلیک، آب و اسید تارتاریک.

پودر این سمان از شیشه‌ای با سه ترکیب اصلی سیلیکا، آلومینا و کلسیم فلوراید تشکیل‌شده است که قادر به رهاسازی یون‌ها هست. گاهی اوقات ترکیبات باریم و یا زینک اکساید با هدف رادیو اپک نمودن سمان در تصاویر رادیوگرافی به پودر اضافه می‌شود. مایع غالباً کوپلیمری از اسید آکریلیک؛ اسید ایتاکونیک و اسید مالئیک می‌باشد که در اغلب موارد به ‌صورت یک مایع آبی غلیظ شده فرموله می‌شوند.

اسید پلی‌آکریلیک بخش اصلی مایع را تشکیل می‌دهد که با پودر وارد واکنش می‌شود. اسید تارتاریک نیز جزء مهمی از سمان گلاس آینومر می‌باشد که به مایع گلاس اینومر اضافه می‌شود و نقش مهمی در کنترل ویژگی‌های working time و setting time ماده دارد.

گلاس آینومرها به‌صورت پودر و مایع و کپسولی در دسترس هستند. سمان گلاس آینومر ازجمله سمان‌هایی است که باید دقیقاً دستورات کارخانه سازنده برای مخلوط کردن و کاربرد آن رعایت شود تا بتوان از ویژگی‌های مطلوب آن استفاده نمود. گر چه به‌طورکلی در انواع پودر و مایع، پودر به دو یا چهار قسمت تقسیم‌شده و سپس با مایع مخلوط می‌شود.

مخلوط کردن بر روی اسلب شیشه‌ای و یا پد کاغذی توسط اسپاتول سخت فلزی و یا پلاستیکی طبق بروشور ارائه‌شده در بسته‌بندی سمان انجام می‌شود. از جمله مشکلات این روش خطا در اندازه‌گیری و مخلوط کردن پودر و مایع و شکل‌گیری حباب می‌باشد. نسبت پودر به مایع در ویژگی‌های نهایی سمان بسیار اهمیت دارد.

در انواع کپسولی نسبت پودر و مایع از پیش تنظیم‌شده می‌باشد و مخلوط کردن در آمالگاماتور در سرعت و زمان پیشنهاد شده توسط کارخانه سازنده انجام می‌پذیرد. بدین ترتیب اشتباهات عمل‌کننده در اندازه‌گیری و مخلوط کردن و یا شکل‌گیری حباب به‌شدت کاهش می‌یابد.

اخیراً رزین اصلاح شده گلاس اینومرها به‌صورت paste – paste نیز فرموله شده‌اند در سیستم‌های دو خمیری، دو جزء در یک نسبت از پیش تعیین‌شده به‌وسیله یک اهرم بیرون می‌آید. برخی از سیستم‌ها نیز دارای یک مخلوط کننده مینی استاتیک هستند در این حالت دو خمیر به ‌صورت مکانیکی مخلوط می‌شود. در این سیستم‌ها احتمال ایجاد حباب کم‌تر می‌باشد.

گلاس آینومرهای اولیه از نظر مکانیکی قوی نبودند بنابراین برای بهبود استحکام،گلاس ها با فلزاتی مانند نقره، قلع، طلا فیوز شدند. این مواد Cermet نامیده شدند. هرچند مقاومت به سایش در آن‌ها نسبت به انواع کانونشنال بهبودیافته بود ولی برتری قابل‌توجهی پیدا نکرد. در حالی‌که به علت حضور فاز فلزی خاکستری رنگ هستند. امروزه انواع تجاری که غالباً از نقره فیوز شده به گلاس ساخته می‌شوند به‌عنوان core Build up Material استفاده می‌شود.

گلاس اینومرها از مزایای فراوانی برخوردار هستند

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های گلاس اینومرها توانایی چسبندگی به ساختار دندان است که عمدتاً ماهیت شیمیایی دارد. برخلاف کامپوزیت‌ها پیش از کاربرد گلاس اینومر نیازی به اچ کردن سطح دندان وجود ندارد. به همین علت گاهی اوقات به آن‌ها مواد خود چسبی گفته می‌شود

از جمله مزایای مهم گلاس اینومرها توانایی رهاسازی یون‌های فلوراید هست. بنابراین وجود گلاس اینومرها سبب افزایش مقاومت به پوسیدگی مینای دندان مجاور شده و در کاهش احتمال بروز پوسیدگی در نسج دندانی اطراف سمان مؤثر می‌باشد.

در عین‌ حال گلاس آینومرها از توانایی جذب فلوراید از محلول‌های حاوی غلظت بالای فلوراید برخوردار هستند بنابراین در تماس با دهان‌شویه‌ها یا خمیردندان‌های حاوی فلوراید شارژ می‌شوند به همین علت گفته می‌شود گلاس اینومر ها Reservoir فلوراید هستند. این ویژگی مثبت گلاس اینومرها باعث کاربرد آن‌ها در بیمارانی می‌شود که ریسک پوسیدگی در آن‌ها بالا است. انتشار حرارتی گلاس اینومرها مشابه انتشار حرارتی عاج هست بنابراین سمان به‌اندازه کافی اثر عایق حرارتی بر پالپ را دارا می‌باشد.

ضریب انبساط خطی حرارتی (LCTE) گلاس آینومرها نزدیک به دندان می‌باشد که به هنگام تغییرات دمایی منجر به کاهش percolation می‌شود. این ویژگی همراه با قابلیت چسبندگی به ساختار دندان در کاهش لیکیج و آسیب‌های پالپی تأثیرات به سزایی دارد.

گر چه هدایت الکتریکی گلاس اینومرها از سمان هایی مانند زینک اکساید اوژنول بیش‌تر می‌باشد اما هدایت الکتریکی گلاس آینومرها مشابه عاج می‌باشد لذا کاربرد آن‌ها به‌عنوان ماده کف‌بندی پیش از ترمیم‌های فلزی مانند آمالگام مشکلی را ایجاد نمی‌نماید.

ویژگی‌های مطلوب گلاس اینومر ها باعث می‌شود تا این سمان به‌عنوان لاینر، بیس، سمان لوتینگ، ماده ترمیمی و فیشور سیلنت کاربرد داشته باشد. از نظر کلینیکی گلاس اینومرها در ترمیم نواحی که ریسک پوسیدگی بالا است، ضایعات سطح ریشه، در نواحی که یک یا چند مارژین بر روی عاج قرار دارد کاربرد دارد.

همچنین غالباً ماده انتخابی برای ترمیم‌های کودکان و کاربردهای پیش‌گیرانه می‌باشد این سمان به‌ عنوان عامل لوتینگ برای سمان نمودن پست، کراون و بریج‌ها و همچنین چسباندن براکت و بندهای ارتودنسی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

با این‌حال خصوصیات فیزیکی و مکانیکی گلاس آینومرها کم‌تر از کامپوزیت‌ها می‌باشد. مقاومت به سایش گلاس اینومرها پایین بوده لذا تحت نیروهای جونده سطح آن‌ها ساییده شده و فرم آناتومیک خود را از دست می‌دهد در عین ‌حال گلاس آینومرها نسبتاً شکننده هستند و ویژگی‌های استحکامی آن‌ها پایین می‌باشد بنابراین نمی‌توانند در ترمیم حفرات کلاس ۱ و ۲ دندان‌های دائمی که تحت استرس هستند و یا در ترمیم لبه اینسایزال شکسته شده به کار روند.

امروزه گلاس اینومر های High Viscose ارائه‌شده بر طبق ادعای کارخانه سازنده می‌توانند جهت ترمیم‌های کلاس I و II در کودکان، ترمیم‌های کلاس II بزرگ‌سالان در نواحی که تحت استرس نیستند، به‌عنوان ماده Core و همچنین ترمیم‌های بینابینی مورداستفاده قرار گیرند.

ترمیم دندان با گلاس آینومرها چگونه است؟

گلاس آینومر در ترمیم های کوچک استفاده می شود. گلاس آینومرها موادی هم‌رنگ دندان هستند که از مخلوط اسید آکریلیک و پودر شیشه نرم تهیه می‌شوند و برای ترمیم حفرات به ویژه در سطح ریشه دندان‌ها استفاده می‌شوند. گلاس آینومرها مقادیر اندکی فلوراید آزاد می‌سازند که برای بیماران در معرض خطر بالای پوسیدگی ممکن است مفید باشد.

میزان تراش دندان و در نتیجه وسعت ترمیم نهایی در ترمیم با گلاس آینومر کوچک‌تر از آمالگام است. گلاس آینومر در ترمیم‌های کوچک که تحت فشارهای مضغی قوی نیست، استفاده می شود، چون مقاومت اندکی نسبت به شکستگی دارند، اغلب در حفرات کوچکی که تحت فشار نیستند (بین دندان‌ها) یا روی ریشه دندان‌ها استفاده می‌شوند.

رزین آینومرها هم از فیلر شیشه و اسیدهای آکریلیک و رزین آکریلیک تشکیل شده‌اند. آن‌ها نیز مقاومت کم تا متوسطی نسبت به شکستگی داشته و در ترمیم‌هایی که تحت فشار نیست (بین دندان‌ها) به کار می‌روند. آینومرها در سطوح اکلوزال دچار سایش زیادی می‌شوند. هم گلاس و هم رزین آینومرها رنگ طبیعی دندان را تقلید می‌کنند ولی شفافیت مینا را ندارند. هر دو بخوبی توسط بیماران تحمل می‌شوند و به ندرت واکنش آلرژیک دیده شده است.

کامپوزیت‌ها به عنوان پرکننده در دندان‌پزشکی

کامپوزیت‌ها ترکیبی از دو یا چند دسته از موادند. رایج‌ترین کامپوزیت در دندان‌پزشکی ترکیبی از پلیمر و سرامیک است که در آن پلیمر به منظور اتصال ذرات سرامیکی به کار می‌رود. پلیمر در کامپوزیت‌های دندانی به عنوان ماتریس و ذرات، مواد تقویت‌کننده هستند.

کامپوزیت‌های رزینی نیز شناخته می‌شوند در ترمیم‌های داخل تاجی و خارج تاجی، ترمیم‌های موقت و دندان‌های مصنوعی و نیز به عنوان عامل درزگیر استفاده می‌شوند. این مواد به طور معمول دارای سفتی و سختی متوسط و قابلیت شکل‌پذیری و ماشین‌کاری هستند. همچنین عایق گرما و الکتریسیته بوده و تا حدودی نیز در آب انحلال‌پذیرند.

ذرات سرامیک به تنهایی قابلیت متراکم یا فشرده شدن را ندارند. اما افزودن پلیمر موجب می‌شود کامپوزیت قابلیت خمیر را به دست آورد. استفاده از پلیمر به تنهایی نیز ثبات و سفتی مناسبی را فراهم نمی‌کند. این ویژگی‌ها به وسیله ذرات سرامیک ایجاد می‌شود.

از سوی دیگر با افزایش نگرانی‌ها درباره آثار بهداشتی و محیطی جیوه موجود در آمالگام [آمالگام دندانی، ترکیب فلز جیوه است با پودر آمالگام. پودر آمالگام (با آمالگام نهایی که جامد است اشتباه نشود) حاوی نسبت مشخصی از نقره، نیکل و روس است. این پودر با جیوه ترکیب می‌شود. در نتیجه این آلیاژ، جیوه از حالت مایع (خالص) به جامد (آلیاژ) در می‌آید و نهایتاً توده‌ای فرم‌پذیر و براق را جهت ترمیم دندان فراهم می‌سازد.]، محبوبیت کامپوزیت‌های رزینی همچنان در حال افزایش است.

ماتریس رزینی و مونومرهای متاکریلات

امروزه ماتریس پلیمری در اغلب کامپوزیت‌های دندانی تجاری، ماتریسی با پیوند عرضی از مونومرهای دی‌متاکریلات است که متدوال ترین آن‌ها، دی‌متاکریلات‌های آروماتیک هستند.

مونومرهای متاکریلات با جمع‌شدگی کم

مونومرهای سیلوران با جمع‌شدگی کم

امروزه نانوذرات اکسید شده از متداول‌ترین انواع نانوذرات به کار رفته در کامپوزیت‌های دندان‌پزشکی هستند.

در حال حاضر دو نوع متمایز از کامپوزیت‌های دندانی موجود که دارای نانوذرات هستند عبارتند از:

نانوپرشده‌ها، نانوهیبریدها

مقایسه کلی آمالگام و مواد پلیمری

دوام و پایداری: کامپوزیت‌ها قابلیت کاربرد در تمام دندان‌ها حتی دندان‌های خلفی را دارند.

تراش دندانی: معمولاً ترمیم‌های کامپوزیتی نیاز به تراش دندان کم‌تری دارد.

روش و زمان لازم: ترمیم کامپوزیتی نسبت به ترمیم با آمالگام به استفاده از تجهیزات اضافی و بیش از ۵۰% زمان بیش‌تر نیاز دارد. این عوامل در افزایش هزینه ترمیم به وسیله کامپوزیت اثر گذارند.

کامپوزیت‌ها از جنبه ظاهری و سلامتی دارای اهمیت‌اند. زیرا افزون بر برخورداری از ظاهر مطلوب‌تر و هم‌رنگ دندان، فاقد جیوه یا سایر ترکیبات فلزی نیز هستند. این ترکیبات ممکن است در ایجاد حساسیت یا سمیت نقش داشته باشند.

کامپوزیت‌های هوشمند خودترمیمی در دندان‌پزشکی

کامپوزیت‌های دندانی مستعد آسیب‌هایی نظیر ریزترک‌های ناشی از تنش‌های حرارتی و مکانیکی می‌باشند که این آسیب‌ها می‌توانند موجب تضعیف خواص این مواد شوند. تشخیص ریزترک‌ها در کامپوزیت‌های دندانی دشوار و در بسیاری از موارد غیر ممکن می‌باشد. همچنین در صورت تشخیص نمی‌توان این آسیب‌ها را به صورت درجا و با به‌کارگیری مواد و روش‌های مرسوم ترمیم نمود. از این رو ایجاد خاصیت خودترمیمی در کامپوزیت های دندانی ضرورت می‌یابد.

در سال‌های اخیر ترمیم خودبه‌خود آسیب‌هایی نظیر ترک‌خوردگی در مواد کامپوزیت دندانی بدون نیاز به مداخله بشر و جای‌گزینی قطعات جدید توسعه یافته است. رایج‌ترین روش تهیه کامپوزیت‌های خودترمیم‌شونده دندانی، میکروکپسوله کردن عامل ترمیم در پوسته پلیمری و جاسازی میکروکپسول‌های تهیه شده در ماتریس آکریلانی کامپوزیت دندانی می‌باشد.

بررسی خاصیت خودترمیمی در این کامپوزیت‌های هوشمند دندانی با تعیین چقرمگی شکست کامپوزیت‌ها قبل و بعد از عمل ترمیم از طریق آزمون خمش شکاف تک لبه انجام می‌گیرد.

فرآیند ترمیم می‌تواند به صورت خودکار و یا با اعمال یک نیروی محرکه خارجی انجام شود. در برخی موارد محرک خارجی نظیر تغییر دما، تابش، تغییرات pH، تغییرات فشار یا محرک مکانیکی (ریزترک)، برای آغاز و انجام فرآیند خودترمیمی به کارگرفته می‌شود. نکته قابل توجه این است که مواد خودترمیم‌شونده قابلیت ترمیم آسیب‌های داخلی و خارجی کامپوزیت را به طور هم‌زمان دارند. خاصیت خودترمیمی موجب افزایش طول عمر مواد تولیدی می‌گردد بدون آن که خللی در خواص اولیه آن‌ها به وجود آید.

منبع: http://www.fara-ps.com