Klasifikácia súčasných adhezív podľa generácií

Klasifikácia súčasných adhezív podľa generácií
20. decembra 2021 Marel Paľovčík

Jakub Gnap, LF UPJŠ KE, 3.ročník

Adhezívna stomatológia prešla v posledných desaťročiach veľkým pokrokom. Vo svetle minimálne invazívnej stomatológie podporuje tento nový prístup konzervatívnejší dizajn kavít, ktorý sa opiera o účinnosť súčasných adhezív na zubnú sklovinu. Adhezívna stomatológia začala v roku 1955 spoločnosťou Buonocore s technikou leptania „no-etch“, pričom sa postupne vyvinula k „total-etch“, až po „self-etch“. Samotná klasifikácia vznikla na koncepte generácií, pretože s postupným vývojom sa zvyšovala rôznorodosť produktov na trhu. Jednotlivé adhezívne materiály sa v niečom podobali, v iných vlastnostiach alebo zložkách líšili, preto bol takýto koncept najviac prijateľný. V tomto článku sa budeme bližšie venovať charakteristike jednotlivých generácii, pričom v súčasnosti sa do popredia dostávajú najnovšie generácie (7. a 8. generácia).

 

Dentálne adhezíva predstavujú prevažne roztoky monomérov živice, vďaka ktorým je dosiahnuteľná interakcia medzi povrchom zuba a výplňovým materiálom. Práve tieto monoméry obsahujú vo svojej molekule hydrofilné, ale taktiež aj hydrofóbne skupiny. Hydrofilná časť ich molekuly je zodpovedná za interakciu s povrchom zuba, zatiaľ čo hydrofóbna časť umožňuje interakciu a kopolymerizáciu s výplňovým materiálom.

Vývoj a pravidelné používanie adhezívnych materiálov spôsobilo revolúciu v mnohých aspektoch konzervačnej stomatológie. S adhéznymi materiálmi už nie je potrebné pripravovať kavitu tak, aby poskytovala makromechanickú retenciu. Tieto techniky sú preto zodpovedné za zachovanie veľkého množstva zdravých tvrdých zubných tkanív, ktoré by sa inak stali obeťou preparácie. 

 

PRVÁ GENERÁCIA

Prvá generácia vznikla v roku 1956, keď spoločnosť Buonocore predstavila využitie a schopnosť dimetakrylátu kyseliny glycerofosforečnej (NPG-GMA) spolu s obsahom živice, viazať sa na dentín a sklovinu. Tieto adhezíva boli navrhnuté tak, aby vytvárali iónovú väzbu na hydroxyapatit alebo kovalentnú väzbu na kolagén. Pri kontakte s vodou sa však táto väzba výrazne zoslabovala. Bowen vyriešil problém použitím spojovacieho činidla, ktoré pôsobilo ako prostriedok podporujúci adhéziu medzi sklovinou / dentínom a živicovými materiálmi. Jeden koniec molekuly sa viazal na sklovinu / dentín a druhý polymerizoval s kompozitnou živicou. Celkovo táto generácia viedla k veľmi zlým klinickým výsledkom, ako aj k nízkej pevnosti väzby v rozmedzí 1–3 MPa. 

 

DRUHÁ GENERÁCIA

Druhá generácia bola predstavená na konci 70. rokov a snažila sa  vylepšiť vlastnosti prvej generácie. Primárne používala polymerizovateľné fosfáty pridávané do živíc s obsahom bis-GMA na podporu väzby s vápnikom. Mechanizmus väzby spočíval v tvorbe iónovej väzby medzi vápnikovými a chlorofosfátovými skupinami. Táto iónová väzba bola veľmi citlivá na prítomnosť vody (sliny), ktorá rozrušovala samotnú väzbu. Okrem iného tzv. „smear layer“ nebola stále odstránená, čo prispelo k relatívne slabej a nespoľahlivej sile väzby. „Smear layer“ predstavuje hladkú vrstvu anorganických zvyškov, ktoré zostávajú na povrchu dentínu v dôsledku preparácie zubov pomocou rotačných nástrojov. Pevnosť väzby druhej generácie sa pohybovala v rozmedzí 4–6 MPa. Táto generácia adhezív sa dnes už nepoužíva.

 

 TRETIA GENERÁCIA

Začiatkom 80. rokov bola predstavená tretia generácia adhezív. Priniesla veľmi dôležitú zmenu v podobe leptania dentínu kyselinou v snahe upraviť alebo čiastočne odstrániť smear layer. Samotné leptanie umožnilo prístup k dentínovým tubulom a následne po úplnom vypláchnutí kyseliny sa aplikoval primer a na primer živica. Aj keď táto metóda dosiahla lepšiu väzbu, v zubnom lekárstve sa považovala za kontroverznú, pretože existoval pocit, že by sa dentín nemal leptať. Pevnosť väzby pri tejto generácii narástla na 12-15 MPa.

 

ŠTVRTÁ GENERÁCIA

V priebehu 80. a 90. rokov prišla na trh štvrtá generácia adhezív. Materiály štvrtej generácie ako prvé dosiahli úplné odstránenie smear layer a považovali sa za zlatý štandard. Štvrtá generácia pozostávala z troch primárnych komponentov (leptadlo, primer a bond) zvyčajne zabalené v samostatných nádobách a aplikované postupne. S touto generáciou prišla aj technika totálneho leptania (total-etch), kde sa dentín a sklovina leptajú súčasne kyselinou fosforečnou (H3PO4) po dobu 15–20 s. Tento systém vyžadoval správnu techniku leptania skloviny a dentínu kyselinou. Pri správnom použití sú tieto adhezíva veľmi účinné, majú dobrú dlhodobú klinickú históriu a sú najuniverzálnejšími vo všetkých kategóriách použitia adhezív. Sú stále štandardmi, podľa ktorých sa posudzujú novšie systémy. Nevýhodou, ktorú treba spomenúť je časová náročnosť a komplikovaný postup aplikácie, čo môže viesť k neželaným chýbám. Z tohto dôvodu začali zubní lekári požadovať zjednodušené adhezívne systémy (novšie adhezívne systémy od 4. generácie).

 

PIATA GENERÁCIA

V 90. rokoch sa adhezíva piatej generácie snažili zjednodušiť proces adhézie štvrtej generácie znížením klinických krokov, ktoré vedú k skráteniu pracovného času. Vyznačujú sa tým, že ide o systém „jednej fľaštičky“. Takýto systém pozostáva z  primeru a bondu v jednom roztoku, ktorý sa má nanášať na sklovinu a dentín po naleptaní s 35-37% kyselinou fosforečnou po dobu 15–20 s. Tieto druhy adhezívnych systémov môžu byť v priebehu času náchylnejšie na degradáciu vodou ako štvrtá generácia. Je to preto, že polymerizovaný primer „systému jednej fľaštičky“ má tendenciu byť hydrofilný. Keď sa však použije štvrtá generácia, hydrofilný primer je pokrytý hydrofóbnejšou živicou, čo ho robí menej náchylným na absorpciu vody a následnú hydrolýzu.

 

ŠIESTA GENERÁCIA

Táto generácia prišla na trh v podobe samoleptacích primerov. Predstavovali dramatický skok vpred v technológii. Adhezíva šiestej generácie sa usilovali eliminovať krok leptania alebo ho chemicky zahrnúť do jedného z nasledujúcich krokov. Využívali buď samoleptací primer + bond samostatne (najskôr sa na zub nanesie kyslý primer, po ktorom nasleduje bond) alebo využívali kyslý primer a bond súčasne v jednom kroku. V tomto prípade sa kvapka každej tekutiny zmieša a nanesie na zub. Odporúča sa, aby boli zložky zmiešané bezprostredne pred použitím. Je zrejmé, že tieto adhezíva sa vyznačujú možnosťou dosiahnutia správnej väzby na sklovinu a dentín pomocou iba jedného roztoku

Prvé vyhodnotenia týchto systémov preukázali dostatočnú väzbu na upravený dentín, zatiaľ čo väzba so sklovinou bola menej účinná. Môže to byť spôsobené tým, že systémy šiestej generácie pozostávajú z kyslého roztoku, ktorý nemá dostatočne nízke pH na správne leptanie skloviny. Na prekonanie tohto problému sa odporúča najskôr pred použitím sklovinu naleptať kyselinou fosforečnou. Avšak tí, ktorí používajú túto techniku, by mali dbať na to, aby kyselinu fosforečnú obmedzili iba na sklovinu. Dodatočné leptanie dentínu kyselinou fosforečnou by mohlo viesť k situácii „nadmerného leptania“, keď je demineralizačná zóna príliš hlboká na to, aby do nej mohol následne preniknúť primer.

 

SIEDMA GENERÁCIA

Systém adhezív siedmej generácie predstavil ďalšie zjednodušenie. V týchto systémoch sú všetky zložky potrebné na aplikáciu umiestnené v jednej fľaši, čo výrazne zjednodušuje protokol práce s týmito adhezívami. 

Pri týchto adhezívach je možné dosiahnuť konzistentné sily väzby a zároveň úplne vylúčiť chyby, ktoré by za normálnych okolností mohol spôsobiť zubár alebo zubný asistent, ktorý musel zmiešať jednotlivé komponenty. Avšak začlenenie a umiestnenie všetkých zložiek potrebných pre životaschopný adhezívny systém do jednej fľaše a jej stabilné udržanie po primeranú dobu predstavuje značnú výzvu

Tieto kyslé systémy majú tendenciu viazať značné množstvo vody a môžu byť náchylné na hydrolýzu. Ďalej sú po umiestnení a polymerizácii všeobecne hydrofilnejšie ako dvojstupňové systémy samoleptania a tento stav ich robí náchylnejšími na absorpciu vody. Adhezíva siedmej generácie zahŕňajú aplikáciu leptania, primeru a bondu, ktoré už boli zmiešané do jednej flaštičky, po ktorých nasleduje vytvrdenie adhezívneho systému svetlom. Klinické a vedecké údaje o týchto adhezívach dokazujú, že sú menej stabilné práve kvôli spomínanej hydrofilite. 

 

ÔSMA GENERÁCIA

V roku 2010 predstavila spoločnosť VOCO America svoj produkt VOCO Futurabond DC ako adhezívny systém 8. generácie. Tento systém obsahuje zložky v podobe nanočastíc o veľkosti s priemerom 12nm. Pridanie nanočastíc zvyšuje penetráciu živicových monomérov a hrúbku hybridnej vrstvy, čo zlepšuje mechanické vlastnosti adhezívnych systémov. Ďalej tieto roztoky vytvárajú lepšiu silu väzby so sklovinou a dentínom a majú dlhšiu životnosť. 

 

ZÁVER

 S meniacimi sa technológiami sa dentálne adhezíva vyvinuli z prvopočiatočných tzv. „no-etch“, postupne k „total-etch“ (4. a 5. generácia), až po „self-etch“ (6.,7. a 8. generácia). Každá generácia adhezív sa snažila znížiť počet fľaštičiek zapojených do procesu a taktiež minimalizovať počet krokov, aby sa znižovala pravdepodonosť chyby spôsobenej zubným lekárom. Okrem iného sa novšie a novšie generácie stále snažili poskytnúť rýchlejšie aplikačné techniky a zvýšiť silu spojenia do podoby najnovších adhezívnych systémov, ktoré sú bežne dnes dostupné a používané. Tento článok by som rád ukončil krátkym prehľadom generácií zhotovenom v tabuľke.

Klasifikácia založená na generáciách. Táto tabuľka schématicky a stručne znázorňuje počet krokov, nutný typ predúpravy TZT, počet komponentov a samotnú silu adhezíva v jednotlivých generáciách.

 

Zdroje: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5507161/

 

X