Семь поколений дентинных адгезивов

Автор: доктор медицинских наук, профессор, академик РАЕ, Заслуженный деятель науки и образования Маланьин Игорь Валентинович

Современную стоматологию уже невозможно представить без адгезивных систем. Их предназначение, обеспе чивать герметичное и прочное прикрепление пломбировочно го материала или искусственной конструкции к тканям зуба. Адгезивные системы применяются в терапевтической стоматологии для работы с композита ми, компомерами и некоторыми стеклоиономерными цементами на полимерной основе; в ортопедической стоматологии при адгезивной фиксации всех видов непрямых конструкций, починках сколов композитных и керамических облицовок; в детской стоматологии при запечатывании фиссур, для крепления ортодонтических конструкций. Применение этих методов стало применяться только за счет получения новых знаний и углубленному пониманию не только свойств эмали и дентина, но и требований, ко торым должен отвечать адгезивные системы.

Но все эти достижения сами по себе не были бы столь значимыми, если за ними не последовало соз дание новых материалов и технологий, которыми мы пользуемся в настоящее время. Применение новых знаний материалов и технологий позволяет врачу-стоматологу выбрать наиболее оптимальный вариант из множества предлагаемых и существующих на рынке.

При развитии дентинных адгезивных систем было разработано несколько видов, которые обычно обо значаются как поколения дентинных адгезивов и отличаются между собой механизмами прикрепления к дентину и силой связывания. Первое поколение было создано в 80-х годах, второе — в конце 80-х, тре тье, четвертое и, пятое — в 90-х годах, шестое, и седьмое в конце 90-х.

Первое поколение

Данное поколение характеризовалось использованием ионных и хеляционных связей с неорганическими компонентами дентина, в пер вую очередь с кальцием. Наиболее общим подходом было использова ние глицерофосфорной кислоты диметакрилата, бифункциональная молекула которого взаимодействует с ионами кальция гидроксиапатита. В таком случае метакрилатные группы, способны связывать ак риловые смолы композита. Однако сила сцепления была небольшой 2-5 МПа и значительно уменьшалась при наличии влаги, выделяв шейся 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 по средством хеляции.

Второе поколение

Адгезивы второго поколения давали соединение с дентином, в 3 раза превышающее силу сцепления адгезивов первого поколения. Не которые 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 мо номеров. Дополнительно пытались использовать предварительное про травливание дентина и введение в него ионов железа. Ос новным механизмом такого соединения было ионное связывание каль ция дентина хлорфосфатными группами.

Третье поколение

Адгезивные системы третьего поколения для прикрепления композита к дентину использовали сма занный слой, модифицируя его. Они обес печивали 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. При менялось 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 гидрофиль ные группы. Это позволяет ему активно соединяться как с ионами каль ция гидроксиапатитов эмали и дентина, так и с активными группами коллагена органической части основного вещества дентина. Такое двойное химическое связывание наряду с микромеханическим соеди нением 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 молекуляр ным весом (например, НЕМА — гидроксимэтилметакрилат). Для луч шего проникновения в дентинные канальцы адгезивных систем, а точ нее, их праймеров, в их состав были введены органические раствори тели — ацетон, спирты. Они являются хорошими носителями для акрилатов, растворяют некоторые органические вещества. Для придания адгезивной системе необ ходимой 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 мате риала 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 каналь цев.

Характерной особенностью адгезивных систем четвертого поколе ния 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 обработан ную поверхность наносится собственно адгезив. Таким образом, полимеризованный праймер, глубоко проникнувший в дентинные каналь цы, герметизирует их и обеспечивает более прочное сцепление адге­зива с дентином. На поверхности дентина полимеризованный адгезив образует единый конгломерат композита и коллагеновых волокон ден тина. Образуется слой дентина, пропитанный композитом (прайме ра), на поверхности которого есть слой, монолитно соединенного с ним композита адгезива и волокон основного вещества дентина. Про питанный 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 распро страненными их представителями являются "Pro Bond" ("Dentsply"), "Scotchbond MP Plus" ("3M"), "Syntac" ("Vivadent"), "OptiBond" ("Kerr") и др.

Дальнейшее развитие адгезивных систем привело к созданию одокомпонентных, легко отверждаемых, не требующих смешивания свя зующих агентов. Они сочетали в себе особенности как праймера, так и адгезива. Химический состав их практически такой же, как и адгезив ных 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, укреп ляя адгезивный слой и усиливая микромеханическую ретенцию адге зива. 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 улучша ет 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 гибритизации 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 ос нованием для эмпирического использования адгезивных систем при лечении повышенной чувствительности эмали и дентина. Полученные клинические результаты были обнадеживающими, что послужило сти мулом к созданию специальных материалов для этой цели. Помимо устранения чувствительности ставилась также задача предохранения поверхности дентина от повышенной стираемости. В последнее вре мя 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 пре парат прочно присоединяется к поверхности зуба без кислотного трав ления твердых тканей. На очищенную поверхность дентина наносят слой материала, высушивают и полимеризуют светом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Адгезия представляет собой сложное явление. Ее нельзя объяснить с помощью одной единственной мо дели. Образование адгезионной связи зависит от мно жества факторов, в редких случаях она обеспечивает ся каким-то одним механизмом.

Критическое рассмотрение разработок в области полимеризуемых стоматологических адгезивов и композитов показывает, что все многообразие их составов и методик применения может быть обобщено следующим образом:

все современные адгезионные системы для зубных тканей представляют собой растворы гидрофильных полифункциональных метакрилатов с гидроксильными, кислотными и аминными группами в водосовместимых легколетучих растворителях;

исходными компонентами для синтеза таких полифункциональных метакрилатов, как правило, являются метакрилаты полиспиртов и эпоксиметакрилаты;

несмотря на многочисленные попытки замены метакрилатов другими мономерами, до сих пор не удалось создать полимерные матрицы с лучшим балансом свойств, чем у метакрилатных;

унификация адгезионных систем происходит в результате совмещения различных функций путем введения в составы материалов мономеров и наполнителей с различной функциональностью;

классификация стоматологических адгезивов является очень условной. Появление новых «поколений» коммерческих материалов на рынке не всегда связано с достижением нового качества материалов, а определяется маркетинговой политикой компаний производителей.