Bài giảng nha khoa Composite nha khoa

Composite quang trùng hợp với ánh sáng trơng thấy Light - cured composite.• 1980 : Xuất hiện các composite lai.. Trang 7 Gđ khởi đầuMacrofill comp.Midifill Microfill Midifill Midihybridh

NGND, GS TS Hoàng Tử Hùng

tuhung.hoang@gmail.com www.hoangtuhung.com

COMPOSITE NHA KHOA

monomer ≠ oligomer ≠ polymer

Dimers, trimers, tetramer

Bowen, RL.: JADA, V 66, N.1, 57-64, 1963

LỊCH SỬ

• 1970 : BUONOCORE, M dùng ánh sáng cực tím

(U.V- Light) trong hệ thống khơi mào trùng hợp

• 1974 : MICHL, R., WOLLWAGE, P Composite hạt độn nhỏ

• 1977 : MANNEBERG, F , BASSIOUNY, M.A và

GRANT, A.A Composite quang trùng hợp với ánh sáng trông thấy (Light - cured composite)

• 1980 : Xuất hiện các composite lai

• 1982 : MORMANN, W H., Giới thiệu composite gián tiếp làm inlay và dán inlay bằng composite

Bayne, SC.: Beginnings of the dental composite revolution, JADA Vol 144 (special issue), 42 – 46, 2013

Gđ khởi đầu

Macrofill comp.

ĐỊNH NGHĨA (2)

mixture) của các vật liệu thành phần Các thành phần của composite được lựa chọn

để đạt được các đặc tính mong muốn (có được ưu điểm và hạn chế nhược điểm

của mỗi vật liệu thành phần).

Cấu trúc

Đặc trưng cấu trúc của composite: có hai pha:

1.Pha đứt (dispersed phase): hạt độn (filler),

2.Pha liền (pha bao bọc: continuous/matrix

phase): nhựa khung

Nhựa khung

• Hầu hết composite hiện dùng có khung nhựa dựa trên nghiên cứu của R Bowen (1962):

• Kết hợp hai phân tử MMA với một phân tử epoxy,

một phân tử lai Bis-GMA, có khả năng trùng hợp thông qua các nhóm methacrylate.

Raphael Bowen

Methacrylic acid Glycidic alcohol

Bis-GMA

QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP OLIGOMER Bis-GMA

(Bisphenol A glycol dimethacrylate)

Cả hai nhóm chức năng (functional groups)

có nối đôi (double bond)

Gốc tự do (free radical) ở nối đôi

có khả năng trùng hợp

ĐẶC ĐIỂM CỦA OLIGOMER Bis-GMA

Polymer được tạo thành theo ba chiều trong không gian.

Các nhân thơm làm khung nhựa vững chắc, kháng lực kéo cao

• Hai vòng phenol  phân tử có cấu trúc vững chắc

• Có hai nhóm –OH tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử

Trọng lượng phân tử cao 

Ít bị co khi trùng hợp, nhưng độ quánh cao

ĐẶC ĐIỂM CỦA OLIGOMER Bis-GMA

Nhựa khung

Bis-GMA (Bowen resin)

Nhựa khung

Trong các composite hiện nay, hai loại monomer:

 UDMA (UDM: Urethane dimethacrylate)

 TEGDMA (TEGDM: Triethylene Glycol

dimethacrylate)

có độ quánh thấp làm composite dễ sử dụng.

Các monomer / oligomer dùng làm pha matrix của

composite đều là những phân tử monomer chức năng kép (difunctional monomer) , các đầu phản ứng

(Reactive ends) đều là MMA.

Các nhược điểm của Bis-GMA :

Độ quánh (độ nhớt - viscosity) cao,

Hấp thu khí trong quá trình polymer hóa,

Hấp thu nước sau khi cứng, do các nhóm (-OH).

Các oligomer thường dùng

512100

Hệ số dãn nở nhiệt Bis-GMA < acrylic resin

Độ co do trùng hợp Bis-GMA < acrylic resin

So sánh giữa Bis-GMA và acrylic resin

Độ quánh UDMA < Bis-GMA

(no phenyl group)

SO SÁNH giữa Bis-GMA với UDMA

– Bền vững về hóa học trong môi trường miệng

– Ổn định màu sắc

– Có hoạt tính cao ở nhiệt độ thường

– Không mùi vị

• Là pha yếu, dễ bị mài mòn, và co khi trùng hợp

• Làm composite có hệ số giãn nở vì nhiệt cao (gấp 3 - 4 lần mô răng)

• Làm composite có tính xốp và hấp thu nước

HẠT ĐỘN

Hạt độn

Thành phần:

Silica (SiO₂) tồn tại dưới nhiều dạng :

• Tinh thể (crystal Balite Tridymite , hoặc Quartz)

• Không tinh thể (Glass)

*Các dạng tinh thể bền vững hơn và cứng hơn nhưng làm cho composite khó làm nhẵn và đánh bóng,

 hầu hết composite ngày nay sử dụng silicate glass, các glass Ba , Zn, Y , thường được sử dụng nhất để làm chất độn

• Ba (Barium), B (Boron) để tạo tính cản quang.

• Zn (Zinc) , Zr (Zirconium) và Y (Yttrium) cũng

thường có mặt

Hạt độn

Mức độ hạt độn được biểu diễn bằng phần trăm thể tích(V%) hoặc phần trăm khối lượng (Wt%),

Hạt độn silica có tỷ trọng 3 lần lớn hơn monomer acrylic

 75% về khối lượng tương đương 50% về thể tích, (Mỗi

loại hạt độn có sự khác nhau về tương quan này)

• Công thức của một composite thường dựa vào phần trăm khối lượng

• Đặc điểm của composite phụ thuộc vào thể tích so sánh giữa các pha

Mức độ hạt độn

Hybrid composite: (comp lai) Có hạt độn gồm nhiều

kích thước khác nhau, kích thước của hạt độn lớn

nhất được dùng để định danh,

CHẤT NỐI

Chất nối (Coupling Agent)

Có tác dụng kết nối hạt độn vào khung nhựa, làm:

• Bền vững đối với sự thủy phân

 tránh nước thâm nhập vào mặt tiếp xúc hạt độn

và khung nhựa

• Dẫn truyền ngẫu lực co (stress) giữa resin và hạt độn

Cải thiện đặc tính composite

• Phân bố đều hạt độn trong resin

Chất nối được dùng là khóang hữu cơ (silane)

3-Methacryloxy propyl-trimethoxy silane

là một phân tử hai đầu chức năng (bifunction

molecular), kết nối pha resin và pha hạt độn

• Một đầu có nguyên tử Si với 3 nhóm OH, sẽ kết nối với nhóm OH tự do trên bề mặt hạt độn

• Một đầu có nhóm methacrylate, sẽ đồng trùng hợp với nhựa khung

Chất nối

3-Methacryloxy propyl-trimethoxy silane

Chất nối

Silanol chứa các nhóm silane,

tạo thành liên kết siloxane (si-o-si)

với bề mặt hạt độn

Các nhóm methacrylate tạo thành liên kết đồng hóa trị (covalent bond) với nhựa khung khi diễn ra phản ứng trùng hợp

QÚA TRÌNH TRÙNG HỢP

(phân giải thành)

Chất khơi mào trùng hợp (Initiator)

Self cured → Benzoyl peroxide

Visible light cured →Diaketone (Camphoroquinone)

Yếu tố họat hóa (Activator)

Self cured → Tertiary aromatic amine

Visible light cured →Visible light 470 nm (400~500)

Free radicals (R)

Rất họat động hóa học, có điện tử không thành cặp (unpaired electron)

Activator Tertiary aromatic amine

Initiator

Benzoyl peroxide

PHÂN LOẠI

TÍNH CHẤT CƠ HỌC

Mức độ chuyển hóa (~ đổi)

Đặc điểm sinh học

Một số nước cấm hoặc hạn chế dùng amalgam Nhấn mạnh nguy hại của Hgbỏ qua các nguy hại của vật liệu thay

thế:

Nguy cơ của resin trong composite:

Nhiều độc tính đối với tế bào trong các thành phần,

nhất là sự có mặt của BPA (bis-phenol A) Tính tạo oestrogen (oestrogennicity) của nhiều tiền tố

(precursor) trong các resin, nguy cơ tạo khối u do khí dung khi đánh bóng composite hạt độn vừa và nhỏ…

Bayne, SC.: Beginnings of the dental composite revolution, JADA Vol 144 (special issue), 42 – 46, 2013

Bayne, SC.: Beginnings of the dental composite revolution, JADA Vol 144 (special issue), 42 – 46, 2013

ZnO Carboxylic acid

Eugenol C P & eugenol

Resin-modified glass ionomer cement

Hóa hoặc quang T.Hợp

Polyacid-modified composite

Quang hoặc hóa T.Hợp

Sứ polymer infiltrated resin nanoceramic Resin

ceramic material

Giải liên tục GIC - Composite

Gladwin, M., Bagby, M.: Clinical Aspects of Dental Materials, Lippincott Willliams & wilkins, 2000

Swain, MV., Coldea, A., Bilkhair, A., Guess, PC.:

Interpenetrating network ceramic-resin composite

dental restorative materials, dental materials, 32:34-42,

2016

Argyrou, R., Thompson, GA , Cho, SH., and Berzins, DW :Edge chipping resistance and flexural strength of polymer infiltrated ceramic network and resin nanoceramic restorative materials, Copyright © 2016 by the Editorial Council for The Journal of Prosthetic Dentistry