Rafał Szymański1, *Joanna Nowak2, Karolina Kopacz3,4, Katarzyna Witkowska1, Dorota Rylska5, Jerzy Sokołowski1
Wytrzymałość połączenia materiałów kompozytowych z zębiną za pomocą uniwersalnych samotrawiących systemów wiążących
Bond strength of composite to dentin using universal self-etching adhesive systems
1Zakład Stomatologii Ogólnej, Katedra Stomatologii Odtwórczej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Łódź, Polska
Kierownik: prof. dr hab. n. med. Jerzy Sokołowski
1Department of Restorative Dentistry, Medical University of Lodz, Lodz, Poland
Head of Department: Professor Jerzy Sokolowski, MD, PhD
2Uczelniane Laboratorium Badań Materiałowych, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Łódź, Polska
p. o. Kierownika: prof. dr hab. n. med. Jerzy Sokołowski
2University Laboratory of Materials Research, Medical University of Lodz, Lodz, Poland
Head of Laboratory: Professor Jerzy Sokolowski, MD, PhD
3Uczelniane Laboratorium Ruchu i Wydolności Fizycznej Człowieka „DynamoLab”, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Łódź, Polska
Kierownik: dr n.med. Gianluca Padula
3Academic Laboratory of Movement and Human Physical Performance “DynamoLab”, Medical University of Lodz, Lodz, Poland
Head of Laboratory: Gianluca Padula, PhD
4Wydział Nauk Medycznych, Warszawska Akademia Medyczna, Warszawa, Polska
Kierownik: dr hab. n. med. i n o zdr. Marek Łyp, profesor WAM
4Faculty of Medical Sciences, Warsaw Medical Academy, Warsaw, Poland
Head of Faculty: Professor Marek Łyp , PhD, Assosiate Professor
5Zakład Zaawansowanych Materiałów i Kompozytów, Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka, Łódź, Polska
Kierownik: prof. dr hab. inż. Łukasz Kaczmarek
5Institute of Materials Science and Engineering, Lodz University of Technology, Lodz, Poland
Head of Institute: Professor Łukasz Kaczmarek, PhD
Streszczenie
Wstęp. Wypełnienia stomatologiczne wykonane z materiałów kompozytowych stanowią w ostatnich latach ponad 40% wszystkich prac tego typu. Niestety, konieczność wymiany tych wypełnień z powodu próchnicy wtórnej pozostaje istotnym problemem. Badania nad systemami wiążącymi koncentrują się na uproszczeniu i przyspieszeniu procedur leczenia ubytków, przy jednoczesnym dążeniu do zwiększenia adhezji między tkankami zęba a materiałami odtwórczymi.
Cel pracy. Badanie ma na celu ocenę wytrzymałości połączenia kompozytu stomatologicznego z zębiną za pomocą systemów wiążących VIII generacji stosowanych w technikach self-etch lub total-etch w porównaniu z systemem V generacji.
Materiał i metody. Badaniu technologicznego ścinania z wykorzystaniem uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej Z020 (Zwick/Roell) poddano 5 grup badanych (n = 11). Zębinę łączono ze światłoutwardzalnym materiałem kompozytowym X-flow (Dentsply Sirona) przy użyciu systemu Optibond Solo Plus (Kerr) w technice total-etch, Clearfil Universal Bond Quick w technikach total-etch i self-etch, a także G-Premio (GC) w technikach total-etch i self-etch. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą programu Statistica v.13 (TIBCO Software Inc.).
Wyniki. Najwyższe wartości wytrzymałości połączenia zostały uzyskane z wykorzystaniem materiału Optibond Solo Plus w technice total-etch (Tmax = 29,50 ± 5,85 MPa), a najniższe G-Premio Bond w tej samej technice (Tmax = 8,86 ± 2,19 MPa). System Optibond Solo Plus wykazał istotnie wyższe wartości adhezji w porównaniu z pozostałymi materiałami, w których zastosowano technikę total-etch. Jednakże adhezja w tej grupie nie różniła się istotnie od wyników uzyskanych w technice self-etch dla pozostałych materiałów (p < 0,05).
Wnioski. Systemy VIII generacji w technice self-etch zapewniają porównywalną wytrzymałość połączenia z systemami V generacji w technice total-etch. Warto zatem rozważyć stosowanie systemów VIII generacji, które pozwalają uprościć i skrócić procedurę leczenia oraz zmniejszyć ryzyko powikłań.
Summary
Introduction. In recent years, dental restorations using composite materials have accounted for over 40% of all such procedures. However, the need to replace these restorations due to secondary caries remains a significant challenge. Research on adhesive systems has increasingly focused on simplifying and speeding up cavity treatment procedures while enhancing adhesion between tooth tissues and restorative materials.
Aim. This study aims to assess the bond strength of a dental composite to dentin using VII generation adhesive systems applied through self-etch or total-etch techniques, in comparison to a V generation system.
Material and methods. Shear bond strength testing was conducted on five experimental groups (n = 11) using a Z020 universal testing machine (Zwick/Roell). Dentin was bonded with the light-cured composite material X-flow (Dentsply Sirona) utilizing the Optibond Solo Plus system (Kerr) in the total-etch technique, Clearfil Universal Bond Quick in both total-etch and self-etch techniques, and G-Premio (GC) in both total-etch and self-etch techniques. Statistical analysis was performed using Statistica v.13 (TIBCO Software Inc.).
Results. The highest bond strength values were observed with Optibond Solo Plus in the total-etch technique (Tmax = 29.50 ± 5.85 MPa), while the lowest values were recorded for G-Premio Bond in the same technique (Tmax = 8.86 ± 2.19 MPa). The Optibond Solo Plus system demonstrated significantly higher adhesion values compared to other materials used with the total-etch technique. However, adhesion in this group did not significantly differ from the results obtained using the self-etch technique for the other materials (p < 0.05).
Conclusions. VIII generation adhesive systems in the self-etch technique provide bond strength comparable to that of V generation systems in the total-etch technique. Thus, the use of VII generation systems should be considered, as they simplify and expedite treatment procedures while potentially reducing the risk of complications.
Wstęp
Ponad 40% wszystkich wypełnień stosowanych przy odbudowie twardych tkanek zęba wykonuje się z kompozytowych materiałów polimerowych (1). Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że na przestrzeni lat nadal najczęstszą przyczyną ich wymiany, której dotyczy ponad 75% prac (2), jest próchnica wtórna (3-9). Wyzwaniem podczas leczenia pacjentów jest zapewnienie jednocześnie skutecznego połączenia materiału kompozytowego z zębiną i/lub szkliwem z prostotą aplikacji materiałów stosowanych podczas odbudowy utraconych tkanek zębów. Jednym z popularnych kierunków badań chcących osiągnąć ten cel są prace poświęcone systemom wiążącym, wykorzystywanym do połączenia materiału kompozytowego z twardymi tkankami zęba. Badania te skupiają się na modyfikacji ich składu chemicznego w celu: zwiększenia wytrzymałości połączenia materiałów z tkankami zęba, skrócenia czasu pracy lekarza dentysty oraz ułatwienia ich aplikacji (10).
Systemy wiążące w swoim składzie zawierają głównie: monomery metakrylanowe, fotoinicjatory, inhibitory i stabilizatory polimeryzacji, rozpuszczalniki, a także w niektórych przypadkach napełniacze nieorganiczne (11). Ich zróżnicowanie pod względem składu, właściwości oraz sposobu aplikacji powodują trudności w ich klasyfikacji. Jednym z najpopularniejszych podziałów jest klasyfikacja według generacji, która uwzględnia czas ich powstania, skład chemiczny oraz wytrzymałość połączenia. Każda generacja dąży do uproszczenia procedury aplikacji oraz wprowadzenia nowych, innowacyjnych związków chemicznych w celu wytworzenia bardziej stabilnego i wytrzymałego połączenia z zębiną (12). Obecnie wyróżniamy 8 klas systemów wiążących (ryc. 1) (13-15).
Ryc. 1. Klasyfikacja systemów wiążących nowych generacji
Zapewnienie wytrzymałego i trwałego połączenia z polimerowymi materiałami odtwórczymi stanowi duże wyzwanie ze względu na różnice w: składzie chemicznym, właściwościach fizycznych oraz morfologii między bardziej zmineralizowanym i jednorodnym szkliwem a uwodnioną i mniej jednorodną zębiną (12). W stomatologii istnieje wiele technik opracowania ubytku, mających na celu uzyskanie jak najbardziej wytrzymałego połączenia. W zależności od wpływu systemu wiążącego na warstwę mazistą i szkliwo wyróżnia się następujące metody: total-etch, self-etch oraz multi-mode, znaną również metodą uniwersalną (16). W związku z pojawianiem się nowych materiałów na rynku stomatologicznym oraz brakiem jednoznacznych wyników w pracach naukowych istnieje konieczność prowadzenia badań nad wytrzymałością połączenia między tkankami zęba a kompozytem dentystycznym, z uwzględnieniem różnych generacji materiałów wiążących oraz technik pracy.
Cel pracy
Celem pracy była ocena wytrzymałości połączenia pomiędzy materiałem kompozytowym a zębiną uzyskana z wykorzystaniem uniwersalnych samotrawiących systemów wiążących.
Hipoteza zerowa zakłada, że nie występują różnice w wytrzymałości połączenia materiału kompozytowego z zębiną, uzyskanego poprzez zastosowanie systemu V generacji bądź systemów wiążących VIII generacji w technice total-etch i self-etch.
Materiał i metody
Do badania wykorzystano zębinę pozyskaną z zębów trzonowych usuniętych z powodu wskazań ortodontycznych. Zęby przed badaniem przechowywano w 1% roztworze tymolu cz.d.a. (Pol-Aura) rozpuszczonego w 96% alkoholu etylowym cz.d.a. (Pol-Aura). Następnie zęby cięto za pomocą przecinarki precyzyjnej Mecatome T-201A (Presi) przy zastosowaniu chłodzenia wodnego, aby uniknąć zniszczenia termicznego tkanek w trakcie procesu. Przygotowano w ten sposób 55 próbek, które umieszczano w cylindrycznych formach z PVC (d = 18 mm, h = 30 mm) i zatapiano w akrylowym tworzywie samopolimeryzującym Villacryl IT (Everall7). W kolejnym kroku odsłaniano zębinę do badań, szlifując powierzchnię każdej z próbek na szlifierko-polerce Minitech-233 (Presi) kolejno przy zastosowaniu papierów ściernych z nasypem z węglika krzemu o gradacjach P180, P320 i P600 oraz chłodzenia wodnego (17).
Przygotowane próbki podzielono na 5 grup badanych (n = 11). Grupę odniesienia stanowiły próbki po zastosowaniu OptiBond Solo Plus (Kerr), który należy do V generacji (technika total-etch) i jest uznawany za tzw. złoty standard wśród systemów wiążących używanych w stomatologii. W kolejnych grupach zastosowano uniwersalne systemy wiążące VIII generacji: CLEARFIL™ Universal Bond Quick (Kuraray Noritake) i G-Premio Bond (GC), które nakładane były w technice total-etch lub self-etch. Próbki zębiny przygotowane w technice całkowitego trawienia kwasem total-etch trawiono za pomocą 37% kwasu ortofosforowego przez 15 sekund. Dla próbek w technice self-etch nie stosowano dodatkowej obróbki kwasem. System kodowania grup przedstawiono w tabeli 1.
Tab. 1. System kodowania próbek do badania wytrzymałości połączenia zębiny z materiałem kompozytowym
| Materiał | Producent | Technika | Kod grupy |
| OptiBond Solo Plus | Kerr | Total-etch | OBSP TE |
| CLEARFIL™ Universal Bond Quick | Kuraray Noritake | Self-etch | CUBQ SE |
| CLEARFIL™ Universal Bond Quick | Kuraray Noritake | Total-etch | CUBQ TE |
| G-Premio Bond | GC | Self-etch | GPB SE |
| G-Premio Bond | GC | Total-etch | GPB TE |
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Mjör IA, Moorhead JE, Dahl JE: Selection of restorative materials in permanent teeth in general dental practice. Acta Odontol Scand 1999; 57(5): 257-262.
2. Desai HR, Mulay SA, Shinde RR et al.: Comparative evaluation of eighth-generation bonding agent modified with 7% arginine and 0.12% chitosan for antibacterial property and microtensile bond strength. J Conserv Dent 2022; 25(4): 440.
3. Kidd EA: Caries diagnosis within restored teeth. Adv Dent Res 1990; 4: 10-13.
4. Burke F, Cheung S, Mjör I, Wilson N: Restoration longevity and analysis of reasons for the placement and replacement of restorations provided by vocational dental practitioners and their trainers in the United Kingdom. Quintessence Int (Berl) 1999; 30(4): 234-242.
5. Frost PM: An audit on the placement and replacement of restorations in a general dental practice. Prim Dent Care 2002; 9(1): 31-36.
6. Tyas MJ: Placement and replacement of restorations by selected practitioners. Aust Dent J 2005; 50(2): 81-89.
7. Mjör IA, Moorhead JE, Dahl JE: Reasons for replacement of restorations in permanent teeth in general dental practice. Int Dent J 2000; 50(6): 361-366.
8. Chrysanthakopoulos NA: Placement, replacement and longevity of composite resin-based restorations in permanent teeth in Greece. Int Dent J 2012; 62(3): 161.
9. Eltahlah D: Reasons of replacement and repair of directly placed dental restorations: A systematic review. MPhil Thesis, Cardiff University 2020.
10. Hardan L, Bourgi R, Cuevas-Suárez CE et al.: Effect of Different Application Modalities on the Bonding Performance of Adhesive Systems to Dentin: A Systematic Review and Meta-Analysis. Cells 2023; 12(1): 190.
11. Van Landuyt KL, Snauwaert J, De Munck J et al.: Systematic review of the chemical composition of contemporary dental adhesives. Biomaterials 2007; 28(26): 3757-3785.
12. Arandi NZ: The Classification and Selection of Adhesive Agents; an Overview for the General Dentist. Clin Cosmet Investig Dent 2023; 15: 165.
13. Kazak M, Dönmez N: Development of Dentin Bonding Systems from Past to Present. Bezmialem Science 2019; 7(4): 322-330.
14. Kakar S, Goswami M, Kanase A: Dentin Bonding Agents I: Complete Classification – A Review. World J Dent 2011; 2(4): 367-370.
15. Arandi NZ: The Classification and Selection of Adhesive Agents; an Overview for the General Dentist. Clin Cosmet Investig Dent 2023; 15: 165-180.
16. Łukomska-Szymańska M, Sokołowski J, Łapińska B: Current views on adhesive bonding systems. J Stomat 2017; 70(4): 384-393.
17. Sadr A, Ghasemi A, Shimada Y, Tagami J: Effects of storage time and temperature on the properties of two self-etching systems. J Dent 2007; 35(3): 218-225.
18. Poptani B, Gohil KS, Ganjiwale J, Shukla M: Microtensile dentin bond strength of fifth with five seventh-generation dentin bonding agents after thermocycling: An in vitro study. Contemp Clin Dent 2012; 3(6): S167-171.
19. Perdigão J: Current perspectives on dental adhesion: (1) Dentin adhesion – not there yet. Jpn Dent Sci Rev 2020; 56(1): 190-207.
20. Szesz A, Parreiras S, Reis A, Loguercio A: Selective enamel etching in cervical lesions for self-etch adhesives: A systematic review and meta-analysis. J Dent 2016; 53: 1-11.
21. Peumans M, De Munck J, Van Landuyt K, Van Meerbeek B: Thirteen-year randomized controlled clinical trial of a two-step self-etch adhesive in non-carious cervical lesions. Dental Materials 2015; 31(3): 308-314.
22. Peumans M, Kanumilli P, De Munck J et al.: Clinical effectiveness of contemporary adhesives: A systematic review of current clinical trials. Dental Materials 2005; 21(9): 864-881.
23. Sofan E, Sofan A, Palaia G et al.: Classification review of dental adhesive systems: from the IV generation to the universal type. Vol. VIII, Annali di Stomatologia. 2017.
24. AL-Ashou WMO, Taher R, Ali AH: Shear-bond strength of different Self-Etching adhesive systems to dentin with or without laser irradiation before photopolymerization (A comparative Study). Saudi Dent J 2022; 34(8): 779-787.
25. Łapińska B, Łukomska-Szymańska MM, Domarecka M: Influence of self-etching adhesive systems on self-adhesive cement-dentin bond strenght. Protet Stomatol 2014; LXIV(3): 186-194.
26. Belli S, Zhang Y, Pereira PNR et al.: Regional Bond Strengths of Adhesive Resins to Pulp Chamber Dentin. J Endod 2001; 27(8): 527-532.
