background image

 

 

Materiały kompozytowe w wypełnieniach 

stomatoligicznych

 

Magdalena Ryś 

Inżynieria Biomedyczna sem. V

background image

 

 

Czym są materiały kompozytowe?

Materiał o strukturze niejednorodnej, 
złożony z dwóch lub więcej 
komponentów (faz) o różnych 
właściwościach. Właściwości 
kompozytów nigdy nie są sumą, czy 
średnią właściwości jego składników. 
Najczęściej jeden z komponentów 
stanowi osnowe, które gwarantuje 
jego spójność, twardość, 
elastyczność i odporność na 
ściskanie, a drugi zbrojenie 
zapewnia większość pozostałych 
własności mechanicznych 
kompozytu.

background image

 

 

Warunki określania materiału kompozytem

1. Kompozyt jest materiałem wytworzonym przez człowieka

2. Kompozyt musi składać się z co najmniej dwóch różnych (pod

względem chemicznym) materiałów z wyraźnie zaznaczonymi
granicami rozdziału między tymi komponentami (fazami)

3. Komponenty kompozytu tworzą go przez udział w całej objętości

4. Kompozyt powinien mieć właściwości różne od jego komponentów

Definicja (czteroczłonowa) Krocka i Broutmana (1967)

background image

 

 

Kompozyty w technice

 

CERAMIKA

kompozyty 

ceramika-metal

kompozyty 

ceramika-polimer

kompozyty 

ceramika–metal-polimer

METAL

POLIMER

background image

 

 

Stomatologiczne materiały kompozytowe

background image

 

 

Trochę Historii

Punktem wyjścia dla opracowania stomatologicznych materiałów 

złożonych było połączenie klasycznych szybkopolimeryzujących 

mas akrylowych z tzw. Umacniaczami , obecnie określanymi 

mianem wypełniaczy . W 1950 roku stworzono pierwszy środek o 
nazwie TB-71 , który byl połączeniem PMMA ( polimetakrylanu 

metylu ) ze zmielonym szkłem krzemowym. Jednak eksperyment 

był nieudany i materiał nie znalazł zastosowania w praktyce 

klinicznej . Problem leżał w braku połączenia wypełnicza z matrix 

fazy organicznej . Jeden z  trafniejszych pomysłów był 
opracowany przez Masuharę i Fischera . Ich kompozyty również 

bazowały na fazie metyl / polimetakrylany jednak wzbogacone 
zostały o boranem–n-butylu. Miał on za zadanie wchodząc w 

reakcję z białkami kolagenu , dawać efekt połączenia z białkami 

tkanek twardych zęba,

 

 

background image

 

 

Materiały złożone - kompozyty jako materiał 

do wypełnień stałych

Kompozyty inaczej materiały kompozycyjne lub  złożone zbudowane 

są z fazy organicznej, nieorganicznej oraz substancji wiążącej.

W nowoczesnej stomatologii stawia się na to, aby materiał do 

wypełnień spełniał szereg wymagań i pełnił podstawowe funkcje, 

głównie odbudowującą, ale i przywracającą funkcje i wygląd zęba.

background image

 

 

Do wymagań stawianych materiałom 

kompozycyjnym należą

- posiadanie dużej adhezji do szkliwa i zębiny,

- mały objętościowo skurcz polimeryzacyjny,

- działanie profilaktyczne na okoliczne tkanki,

estetyka (łatwość doboru barwy i odpowiedni połysk),

- niskie koszty oraz łatwość użycia materiału.

background image

 

 

Kompozyty o zastosowaniu 

Kompozyty o zastosowaniu 

stomatologicznym są kompozytami 

stomatologicznym są kompozytami 

ceramiczno-polimerowymi zbudowanymi z 

ceramiczno-polimerowymi zbudowanymi z 

trzech faz:

trzech faz:

l  

Organicznej

l

Nieorganicznej

l

Preadhezyjnej

background image

 

 

Faza nieorganiczna

Faza nieorganiczna

Stanowi od 50 do 80%

obj.

 materiału kompozytowego.

Część nieorganiczną materiałów złożonych stanowią w dużej mierze

wypełniacze mineralne lub mieszane ( organiczno – nieorganiczne ) 

Najczęściej jest to krzemionka, szkło strontowe,barowe 

lubborowokrzemianowe o wielkości ziaren: makro-,mikro- i 

nano-.Faza nieorganiczne decyduje o parametrach 

fizykochemicznych.

    Cząstki wypełniacza:

zapewniają trwałość wypełnienia

poprawiają właściwości mechaniczne (twardość, 

ścieralność)

zmniejszają skurcz polimeryzacyjny

zmniejszają sorpcję wody

obniżają współczynnik rozszerzalności cieplnej

background image

 

 

Faza organiczna (ciągła)

Faza organiczna (ciągła)

Stanowi ona od 20 do 40%

obj.

 Materiału. Pełni rolę spoiwa składa się z 

monomerów , kompomerów i dodarków : 

-inicjatorów – stabilizatorów – inhibitorów – antyutleniaczy – barwnkików

Typową mieszaniną monomerów jest 

Bis-GMA/TEGDMA.

Bis-GMA

dimetakrylan eteru diglicydowego bisfenolu A

TEGDMA

-

 dimetakrylan glikolu trietylenowego

C

H

2

C

CH

3

C

O

O CH

2

CH

OH

CH

2

O

C

CH

3

CH

3

O CH

2

CH

OH

CH

2

O C

O

C

CH

3

CH

2

C C

O

O CH

2

CH

2

O CH

2

CH

2

O CH

2

CH

2

O C

O

C
CH

3

CH

2

CH

3

C

H

2

background image

 

 

Faza preadhezyjna

Faza preadhezyjna

Umożliwia połączenie fazy nieorganicznej z organiczną poprzez

modyfikację powierzchni ziarna wypełniacza. Najpopularniejszym

środkiem wiążącym jest γ-metakryloksypropylotrimetoksysilan

o następującym wzorze:

C C

O

O CH

2

CH

2

CH

3

C

H

2

CH

2

Si

OH

OH

OH

silanizacja

+ żywica

background image

 

 

Schemat przygotowywania kształtek:

Schemat przygotowywania kształtek:

Przygotowanie proszków

Modyfikacja powierzchni 

otrzymanych proszków -

silanizacja

Przygotowanie żywicy

Wprowadzanie proszku 

(proszków) do żywicy

Mieszanie

Formowanie

Utwardzanie

Kształtki

*

 

Lampa MEGALUX

o natężeniu światła 750-900 mW/cm

2

 

i mocy żarówki 75 W

Forma teflonowa (mała 
adhezja masy kompozytowej)

background image

 

 

Najczęściej stosowany podział materiałów 

opiera się na wielkości cząsteczek 

wypełniacza. Stąd dzielimy je na:

background image

 

 

MAKROCZĄSTECZKOWE

-  makrowypełniacz nieorganiczny stanowi 50-60% objętości. 

Możemy je podzielić na stary typ w których wielkość cząsteczek 

wypełniacza wynosiła powyżej 40µm oraz nowy typ o cząsteczkach 

mniejszych niż 5µm.

w porównaniu do MATERIAŁÓW MIKROCZĄSTECZKOWYCH:

-większa twardość

-mniejszy skurcz polimeryzacyjny

-mniejszy współczynnik rozszerzalności cieplnej

-łatwe wykruszanie się z ubytku

-powstawanie chropowatej, skłonnej do przebarwień powierzchni

-spadek odporności na ścieranie i stosunkowo szybka utrata kształtu 

wypełnienia

w porównaniu do MATERIAŁÓW HYBRYDOWYCH:

-twardość porównywalna

-pozostałe parametry mogą być określane jako gorsze.

background image

 

 

Przykłady firm produkujących kompozyty 

makrocząsteczkowe

-EcuSphere  -Alphaplast – Cosmic – Epoxylite 

background image

 

 

MIKROCZĄSTECZKOWE

obecnie najczęściej stosowane. Możemy je podzielić na homogenne i 

niehomogenne zawierające dodatkowo makrowypełniacz organiczno-

nieorganiczny. Wielkość cząsteczek waha się w granicach 0,04-

0,1µm.

w porównaniu do MATERIAŁÓW MAKROCZĄSTECZKOWYCH I 

HYBRYDOWYCH:

- najmniejszy udział wypełniaczy nieorganicznych (20-50%) przez co 

wykazują gorsze parametry fizykochemiczne i mechaniczne

- największy skurcz polimeryzacyjny 

- największy współczynnik rozszerzalności cieplnej 

- najwyższa wodochłonność

- najmniejsza twardość

- najmniejsza wytrzymałość mechaniczna.

Materiały te są tak bardzo popularne przez swoje zalety m.in.: 

homogenność, stabilność barwy, zachowanie przez długi czas 

gładkiej i błyszczącej powierzchni oraz dobrą polerowalność.

background image

 

 

Przykłady firm produkujących kompozyty 

mikrocząsteczkowe

-EcuSphere – Gradia Direct

 

 -Vivadent - Spofa

background image

 

 

HYBRYDOWE

największą ich część stanowi faza nieorganiczna, czyli wypełniacz 

(64%). Cechują się budową pośrednią pomiędzy makro- a 

mikrocząsteczkowymi.

Grupę kompozytów hybrydowych można jeszcze podzielić na trzy 

podgrupy:

- Makrohybrydy ( >5μm)

- Hybrydy pośrednie (1-5μm)

- Mikrohybrydy( <1μm)

w porównaniu do MATERIAŁÓW MAKROCZĄSTECZKOWYCH:

•    podobna wytrzymałość mechaniczna     

•    lepsze walory estetyczne

•    większa odporność na ścieranie

w porównaniu do MATERIAŁÓW MIKROCZĄSTECZKOWYCH:

•    podobieństwo w homogenności, polerowalności, gładkości i 

stałości barwy

•    mniejszy skurcz polimeryzacyjny

•    mniejszy współczynnik rozszerzalności cieplnej, a przez to lepsza 

adhezja oraz szczelność brzeżna

background image

 

 

Przykłady firm produkujących kompozyty 

hybrydowe

- Gradia Direct  -Flow Edelweiss -Arkon

background image

 

 

Kompozyty półpłynne

Inną nazwa tych kompozytów to flow composite . W swej budowie nie 

odbiegają od zwykłych kompozytów zawierają wypełniacze , których 

całkowita zawartość jest jednak odpowiednio mniejsza . Zasadniczą 

zaletą tych materiałów , wynikającą z ich konsystensji jest niska 

lepkość oraz dobre właściwości zwilżające . Zalecane są jako 

pierwsza warstwa wypełnienia w dużych ubytkach klasy I i II . 

Mogąbyć stosowane również :

W profilaktycznym lakowaniu bruzd

Wypełnieniu niewielkich ubytków szkliwa

Uszczelnianiu i korekcie wypełnień 

Doraźnym i tymczasowym uruchamianiu rozchwianych zębów. 

background image

 

 

Przykłady firm produkujących kompozyty 

półpłynne

- Bisco        - Voco     - Dentspy – Kerr  - Ultradent – Charisma 

background image

 

 

Podział ze względu na sposób utwardzania

background image

 

 

Wypełnienie zęba materiałem kompozytowym

Wypełnianie zębów polega na usunięciu uszkodzonych tkanek zęba i 

umieszczenie w ich miejsce materiału przeznaczonego do odbudowy 

zębów.

Wypełnienie kompozytowe jest tym, co pacjenci potocznie nazywają 

„białą plombą”. Każdy z nas ma różny odcień bieli zębów dlatego 

zaopatrzeni jesteśmy w pełną gamę kolorów materiałów 

kompozytowych. W efekcie wykonane przez nas wypełnienia i 

odbudowy (o czym poniżej) są nie do odróżnienia od własnych 

zębów.

background image

 

 

background image

 

 

1 Wypełnienie w kolorze zęba (kompozytowe) jest wytrzymalsze, 

ponieważ faktycznie wiąże się chemicznie z Waszym zębem. 

Kompozyt zespaja w jedno wszystkie pozostające ścianki zęba. Z 

uwagi na to, że amalgamat łączy się tylko mechanicznie z zębem a 

nie łączy się chemicznie ze strukturą zęba, pomiędzy wypełnieniem a 

zębem istnieje przestrzeń, która w znaczącym stopniu obniża 

wytrzymałość zęba. Przestrzeń ta daje dostęp do zęba bakteriom i 

kwasom, co powoduje dalszy postęp próchnicy

2. Wypełnienia amalgamatowe pod wpływem zmian temperatury 

rozszerzają się i kurczą tak bardzo, iż w zębie tworzą rodzaj 

rozsadzającego klina prowadzącego do osłabienia struktury zęba. Z 

czasem ząb taki w końcu się rozpadnie pękając, a jedyną rzeczą 

pozostającą Warn w ustach będzie wypełnienie 

3 Srebrne wypełnienia są nieestetycz

ne

Wypełnienia kompozytowe kontra 

amalgamatowe 

background image

 

 

Dziękuję za uwagę

 

background image

 

 

Bibliografia:

„Biomateriały w stomatologii“ J.Marciniak

Skrypt Politechniki Białostockiej „Otrzymywanie materiałów na 

stałe wypełnienia stomatologiczne. Ocena wpływu ilości i rodzaju 

wypełniaczy na właściwości materiałów kompozytowych „ , dr inż. 

Joanna Mystkowska

Czasopismo Espertise, wydanie 3 , 

http://3mespe.pl/files/espertise/3M_ESPE_Espertise_nr3.pdf

http://www.czelej.com.pl/images/file/fragmenty%20ksiazek/Stomatologia%20estetyczna/sto-est%20I.pdf

" Materiałoznastwo protetyczno stomatologiczne" p. Kardasz ,Z. 

Wolanek

"Materiały do wypełnień we współczesnej stomatologii odtwórczej 

"[red. L. Ilewicz]


Document Outline