MỞ ĐẦU VLNK,VL DÁN TỰ XOI MÒN

Khoa học vật liệu

là một khoa học ứng dụng, nghiên cứu mối quan hệ giữa thành phần, cấu trúc và tính chất của vật liệu để sử dụng thích hợp, cải thiện tính chất của vật liệu và tạo ra vật liệu mới

VLNK

là một phân môn của khoa học vật liệu, là một bộ phận của vật liệu sinh học

là môn vật liệu ứng dụng trong nha khoa, nhằm tìm hiểu thành phần, cấu trúc, tính chất, cách thức tác động của vật liệu, cách sử dụng để vật liệu phát huy được tác dụng, tránh các tác dụng không thuận lợi, cải thiện tính chất và tạo ra vật liệu mới

Vật liệu sinh học

là (những) chất (không phải thuốc) được chế tạo thành một cấu trúc dùng trong điều trị, bổ sung, thay đổi hoặc thay thế một phần mô, cơ quan, hoặc chức năng của cơ thể

là một vật liệu không sống, được sử dụng trong một thiết bị y tế, với mục đích điều trị hoặc không, được coi là có tác động qua lại với các hệ sinh học.

Vật liệu y-nha khoa

là mọi polymer, kim loại, hợp kim, gốm sứ có nguồn gốc tổng hợp hoặc tự nhiên hoặc những chất không sống khác, bao gồm mô đã được làm cho không sống, được dùng như thiết bị y tế hoặc bất cứ thành phần nào của nó

3 loại vật liệu

Kim loại (bán dẫn),Vô cơ-ceramic (siêu dẫn),Hữu cơ-polymer (dẫn điện)

Vật liệu composite

là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có tính chất vượt trội hơn hẳn so với các vật liệu ban đầu

phân loại VLNK

1- Theo công dụng

Vật liệu phục hồi,Vật liệu làm phục hình cố định,Vật liệu làm phục hình tháo lắp,Vật liệu làm hàm giả tòan bộ,Vật liệu lấy dấu,vật liệu đổ mẫu,Xi măng,Vật liệu tạm,Vật liệu dự phòng sâu răng,Vật liệu đánh bóng,Implant,Vật liệu khác

2- Theo nơi sử dụng

Các vật liệu trực tiếp,Các vật liệu gían tiếp

3- theo thời gian tồn tại trên miệng

Vật liệu vĩnh viễn,Vật liệu tạm thời,Vật liệu bán vĩnh viễn

Cơ sở của dán nha khoa dựa trên vi lưu cơ học, do tạo thành đuôi nhựa len vào lỗ rỗ vi thể trên mô cứng của răng đã được xoi mòn

Men là kị thủy,ngà là ái thủy

soi mòn và rửa gồm

3 giai đoạn:H3P04,primer (lót),bonder (dán)

2 giai đoạn:H3P04,primer and bonder

tự soi mòn (ko rửa) gồm

2 giai đoạn:primer tự soi mòn,bonder

1 giai đoạn:primer tự soi mòn và bonder

1 giai đoạn: 1 thành phần (primer and bonder),2 thành phần (primer,bonder)

3 thành phần của VL dán

chất soi mòn,bonder,primer

mức độ bay hơi:acetone>ethanol>nước

VL dán SAE có thể ko có dung môi

phân loại hệ thống dán tự soi mòn (SAEs)

theo số giai đoạn:2 gđ,1 gđ

,theo thành phần:monomer/cmonomer chức năng,có/ko có nc

theo độ pH:tính acid

Hình thái của giao diện giữa ngà-SEA-composite  phụ thuộc vào thành phần của SEAs, liên quan với hiện tượng đau sau trám 

Monomer có tính acid (acidic resin monomer)

vừa tác dụng xoi mòn (etching), vừa lót (priming)

cho nên nhựa dễ thấm nhập vào ngà răng đã xoi mòn

Các hệ thống dán tự xoi mòn:

Tạo thành một phức hợp lai (hybridzed complex) gồm:

lớp mùn bị lai, và

lớp lai thực sự bên dưới

Nước là thành phần quan trọng để cung cấp ion H⁺  cần cho sự khử khoáng mùn men ngà và mô cứng

ưu điểm của VL dán tự soi mòn

Khử khoáng và thấm nhập cùng lúc —> cùng độ sâu —>Tạo vi lưu cơ học và sự thấm hoàn toàn vật liệu

Các y/tố Hình thái của giao diện phụ thuộc vào

-Mức độ và cách thức tương tác giữa monomer và mô răng

-Độ pH của dung dịch

Thông thường, độ sâu giao diện khoảng vài trăm nanometers

Các SEAs ‘nhẹ’ hòa tan Hap ít hơn nhưng đồng thời diễn ra sự thấm nhập nên ít tạo vi kẽ

SEAs nói chung thân thiện với người dùng và ít nhậy cảm về kỹ thuật

TÁC DỤNG CHỐNG SÂU RĂNG TÁI PHÁT

(MDPB):

có tính kháng khuẩn

và tạo mối nối với collagen

Các nghiên cứu labô cho thấy

Các hệ thống tự xoi mòn tạo thành một vùng ức chế khử khoáng dưới lớp lai:

  vùng ‘ngà kháng sâu răng’

Lớp này dày hơn ở các hệ thống dán có phóng thích Fluoride

nhược điểm của 1 gđ của tự soi mòn

Do tính phức tạp của VL: vừa có monomer ái thủy, vừa có monomer kỵ thủy

—> Tự gây tổn hại cho nhau

Độ bền dán sớm thấp hơn các VL dán nhiều bước

  —> Hiệu quả dán giảm vì ‘lão hóa’

Thường xuất hiện các siêu vi kẽ (nano-leakage)

Thành phần HEMA cao à hấp thu nước từ ngà do hiện tượng thẩm thấu

Cần thổi mạnh (strong air-drying) để loại bỏ nước

  —>dễ tạo bọt khí

Do thành phần nhiều loại monomer, thời gian lưu trữ giảm

Phương pháp sửa soạn bề mặt tác động có ý nghĩa đối với bản chất lớp mùn và sự tác động qua lại với vật liệu dán, nhất là vật liệu dán  tự xoi mòn loại rất nhẹ.

Sự dán lên men không sửa soạn là thách thức nhất.

Lớp mùn được lấy đi bằng H₃PO₄ cải thiện sự dán lên men đã sửa soạn bằng mũi kim cương.

Trong bối cảnh SEAs ngày càng phổ biến, cần chú ý phương pháp sửa soạn bề mặt men răng nhiều hơn so với các vật liệu dán xoi mòn và rửa

Xoi mòn men chọn lọc trước khi dùng vật liệu dán tự xoi mòn trong những trường hợp tổn thương răng không do sâu cho kết quả miếng trám composite tốt hơn về thẩm mỹ (ít bị đổi màu bờ và tiếp hợp bờ tốt hơn) và lâu bền hơn (tỷ lệ duy trì cao hơn)

sử dụng VL dán có lý lẽ

Vi lưu cơ học vẫn là tiếp cận tốt nhất để dán men

KHÔNG xoi mòn ngà bằng H₃PO₄

Chiến lược sử dụng kết hợp:

- Xoi mòn chọn lọc (selective etching) men răng bằng H₃PO₄,

- Dùng SE cho cả men và ngà

TIN MỚI cho KỸ THUẬT SANDWICH!

Acid etching KHÔNG CẦN THIẾT để tăng cường độ bền dán

Và có tác dụng NGƯỢC đối với độ bền dán.

KHÔNG CẦN xoi mòn trên GIC để đạt được độ bền dán vi thể với composite cao hơn!

Tiếp cận thích hợp đối với kỹ thuật sandwich lập tức (immediate sandwich technique) là dùng vật liệu dán trên bề mặt GIC mà không có giai đoạn etching

Thành phần primer của Single Bond Universal (3M) tương tự SEA,

có monomer acid, vừa có td xoi mòn, vừa lót

Sự tồn tại nước ở giao diện dán, do:

Bản chất ái thủy của monomer chất lót

Sự tích tụ nước để ion hóa (self etch)

Kỹ thuật dán (để ngà ẩm, dán ướt)

Dịch ngà

Nguyên nhân của thoái hóa (degradation) và giảm lực dán

Nước có vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu cơ chế dán để ion hóa

Ngà: ướt nội sinh —>cần có monomer ái thủy trong chất lót để tạo thành lớp lai

—> lớp lai có khuynh hướng hấp thu nước

Nước tồn tại trong lớp lai và khe giữa các sợi collagen,

Kích hoạt: - thủy phân khung polymer

—> Các polymer của lớp lai bong khỏi collagen

—>là điểm yếu trước sự thủy phân và thoái hóa

- phân giải collagen do hoạt động của men:

men tiêu protein (protease)

do tạo thành collagenolytic và gelatinolytic

Sợi collagen ngà răng có chứa tiền thể (preform) không hoạt động các men

tiêu khuôn protein (MMPs)

Các men này được thấy ở nguyên bào ngà, ngà và ngà khử khoáng**

Các men nội sinh: matrix metalloproteinase (MMPs) và cysteine cathepsin

giữ vai trò trong thoái hóa collagen type I (thành phần hữu cơ của lớp lai)

Men tiêu protein nội sinh: men phân giải collagen

Men phân giải collagen là một trong những MMPs đầu tiên được chiết xuất trực tiếp từ mô động vật.

Rối loạn hoạt động của MMPs có thể là nguyên nhân của nhiều bệnh: viêm thận, tim mạch, ung thư, loét mạn tính, viêm khớp…

Cysteine Proteases (Cathepsins)

Cathepsins là một men tiêu protein dạng papain, có ở nhiều loài trong sinh giới. Có 12 loại trong họ men này.

Cathepsin K được hủy cốt bào chế tiết, hoạt động ngoại bào,

tác động vào collagen type I (chiếm 90% collagen ngà)

Chiến lược để chống thoái hóa liên kết dán là

Dùng các yếu tố ức chế MMP

- ngoại sinh: chlorhexidin, gallardin, flavonol

- chất ức chế MMP tổng hợp: carboxylic acid

Làm bất hoạt men cathepsins

Thời gian thổi hơi keo dán ngà là quan trọng đối với độ bền dán vào ngà thân răng.

Thổi hơi dưới 5 – 10 gy có thể không đủ để đạt được độ bền dán.

Cần thổi lâu hơn, từ 15 – 30 gy và lưu ý áp lực và khoảng cách nguồn hơi

Vật liệu dán đang thay đổi

Lấy bớt nước trong lớp lai

Monomer thân thiện nước (water-friendly monomer)

Tăng tỷ lệ chuyển đổi monomer ngay cả trong môi trường ẩm

Vật liệu dán có kháng khuẩn

Có chất ức chế men tiêu protein, phân giải collagen

Sử dụng vật liệu dán tự xoi mòn (SEAs):

1.Dán lên men: cần xoi mòn H₃PO₄ trước khi dùng SEA

2.Dán lên men và ngà: Xoi mòn chọn lọc:

3.Sau khi bôi vật liệu dán: cần thổi hơi lâu hơn (> 15gy) để loại bỏ nước

composite pha liên thấm

Composite truyền thống là vật liệu có vi cấu trúc gồm:

Một pha phân tán, rời rạc, và biệt lập

trong một pha khác

Pha khuôn (matrix) đồng nhất

Thí dụ: composite nha khoa

Những phát triển gần đây của khoa học vật liệu hiện đại đã cho phép khả năng tạo ra có chủ ý vật liệu composite trong đó …

mỗi pha đều liên tục và xuyên thấm vào nhau ở mức vi cấu trúc

Composite pha liên thấm được coi là composite đa pha

Các vật liệu đa pha, trong đó các pha thành phần:

- liên tục với nhau, và

- kết nối với nhau theo ba chiều

Các phương pháp chế tạo IPCs:

Thấm nhập mao dẫn vật liệu độ nhớt thấp thành mạng lưới trong vật liệu lỗ rỗ

Thấm nhập dưới áp lực

Phương pháp phản ứng tại chỗ gồm:

Phản ứng kim loại thấm nhập bằng cách thay thế oxyt chống ăn mòn

Phản ứng tổng hợp tự lan dần dưới nhiệt độ cao

Phản ứng ép nóng đẳng tĩnh

Kỹ thuật phân hủy spinodal hệ thống pha glass tách biệt

Phương pháp tạo mẫu nhanh (in ba chiều)

3 loại sứ nha khoa

porcelain (bột sứ đắp thiêu kết),sứ thủy tinh,sứ oxyt

In-ceram®: Alumina thấm glass cho phục hình toàn sứ

Là vật liệu nha khoa mạng liên thấm đầu tiên

1- Đúc rót hỗn hợp hạt alumina thô và mịn

cho đến khi đạt mật độ khoảng 70% .

Nung ở 1000 - 1200ºC:

2- Thấm glass ở 950 - 1000ºC dưới lực mao dẫn để tạo thành cấu trúc đặc chắc.

dùng làm mão và cầu ngắn răng trước

enamic:sứ thấm polymer

Khó khăn của thấm resin (so với thấm glass) là do

- Sự co khi trùng hợp (5% so với <1% của glass)

Ngẫu lực co trùng hợp làm bong resin khỏi khung sứ và làm vật liệu đục

—>Sử dụng thêm silan để “dán” resin với ceramic dưới áp suất cao —>

vật liệu chắc đặc, thẩm mỹ, ít gãy vỡ

Captek Là hệ metal-metal IPC để làm sườn kim loaị tỷ lệ vàng cao cho mão sứ porcelain

Chế tạo bằng cách thấm pha K.loaị thứ hai lỏng vào pha K.loại thứ nhất lỗ rỗ làm giảm sự co của kim loại khi nung sứ

Pha thứ nhất (“P material” Au-Pt-Pd) khi nung

tạo ra tiền thể (preform) có chất gắn hữu cơ

Pha thứ hai (“G material”) gồm các hạt Au hình cầu, khi nung làm nóng chảy và thấm hút vào pha thứ nhất,thế chỗ chất gắn hữu cơ

Cách chế tạo cermet/miracle:

-Nung bột glass có hạt Ag

- Thiêu kết ở 800ºC dưới áp lực >300 MPa

- Nghiền thành bột mịn (~ 3,5 µm)

- Trộn 5% titania

Cermet/miracle đc dùng để tạo cùi răng và trám răng sau sữa

Các vật liệu phục hồi gián tiếp có xu hướng ứng dụng công nghệ CAD/CAM

2 loại IPN

IPN Al₂O₃ - Thủy tinh

IPN ZrO₂/Al₂O₃- Nhựa