Bài giảng nha khoa vật liệu dán tự xoi mòn (v 2019)

Trang 1 NGND, GS TS Hoàng Tử Hùngtuhung.hoang@gmail.comWebsite: hoangtuhung.comVẬT LIỆU DÁN TỰ XOI MÒN Trang 2 Việc đặt miếng cẩn bằng đá bán quí semi-precious stone rất phổ biến ở

NGND, GS TS Hoàng Tử Hùng

tuhung.hoang@gmail.com

Website: hoangtuhung.com

VẬT LIỆU DÁN TỰ XOI MÒN

S elf-etch adhesives (SEAs)

V 2019

Việc đặt miếng cẩn bằng đá bán quí (semi-precious stone) rất phổ biến ở người Maya,

người Maya, Aztec (Châu Mỹ tiền Columbus)

Để gắn đá, người Maya có lẽ đã dùng vật liệu có [calcium 23,5%; phosphorus 30,4%;

aluminum 0,35%; silicon 1,51%; sắt 2,8%; magnesium 1,5%; manganese 0,055%; vết

đồng và strontium] (Fastlicht)

Nguồn: ME Ring

MỞ ĐẦU

Lịch sử dán nha khoa

Lịch sử dán nha khoa hiện đại

Năm 1949, Hagger (nhà hóa học Thụy Sĩ) của Amalgamated

Dental Co (London&Zurich): bằng sáng chế sản phẩm

SEVRITON *

(nhựa lỏng tự trùng hợp để dán nhựa acrylic trám răng)

W Hoffmann-Axthelm: History of Dentistry, Quintessence, 1981

SEVRITON Amalgamated Dental Co (Hagger, 1949)

*Hagger O: Swiss patent 278 946

MỞ ĐẦU

Sevriton là vật liệu dán đầu tiên dán hóa học với mô răng

Thành phần: glycerophosphoric acid dimethacrylate,

gia tốc trùng hợp bằng sulphinic acid

Cứng sau 5 – 20 p ở 20°C*

*Roulet JF, Degrange, M Adhesion: The Silent Revolution

in Dentistry, Quintessence, 2000

*Hagger O: Swiss patent 278 946

Sevriton là vật liệu dán

tự xoi mòn, tự trùng hợp (HTH)

Kramer và McLean (1952 & 1953) đã

thử nghiệm sevriton và phát hiện

“ lớp trung gian ” (intermediate layer)

* Br Dent J 1952;93: 150 – 153 & Br Dent J 1952;93: 255 – 269

SEVRITON Amalgamated Dental Co (Hagger, 1949)

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Phân loại Thành phần

Ưu và nhược điểm

4- Lão hóa, thoái hóa giao diện dán hay là số phận của lớp lai

5- GIC và vật liệu tự dán

7- Minh họa lâm sàng dán và trám răng

Buonocore và thử nghiệm xoi mòn men răng

phosphoric acid 85%

để trám nhựa tự cứng (1955)

XOI MÒN: CƠ SỞ CỦA DÁN/GẮN NHA KHOA HI N ĐẠI ỆN ĐẠI

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

Finally, it should be emphasized that the search for a dental adhesive is a pioneer effort The properties of a successful adhesive may be novel and different from materials presently used

Ăn mòn 10 µm men bề mặt và sâu vào trụ men đến 20µm

Ngà

Men răng Ngà răng Thành phần Wt% Vol% Wt% Vol%

Men răng Ngà răng Thành phần Wt% Vol% Wt% Vol%

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VẬT LIỆU DÁN NHA KHOA HIỆN ĐẠI

*Burke FJT, McCaughey D The four generations of

dentin bonding Am J Dent 1995;8:88–92.

1995, phân loại vật liệu dán theo thế hệ*,bổ sung năm 2003**

Thời gian Thế

1950 - 1970 1 Dán nhựa vào men được xoi mòn

Đầu 1970s 2 Xoi mòn men; keo dán men (hóa trùng hợp)

Cuối 1970s 3 Keo dán men (monomer kỵ thủy), keo dán ngà (monomer ái thủy);

quang trùng hợp Giữa-Cuối 1980s 4 Lấy bỏ mùn ngà, total etch, hệ thống dán nhiều lọ (multiple bottles)

Đầu 1990s 5 Conditioning, monomer ái&kị thủy cho cả men và ngà ; hệ thống “một lọ”

component

Two- component

Self-etch Priming &

1 Chất xoi mòn (Etching agent)

2 Chất lót (Priming agent)

3 Chất dán (Bonding agent)

4 Dung môi (Solvent)

5 Chất khơi mào nhạy sáng (Photoinitiator )

− Axit polymer: poly-carboxylic acid ester

(Để tạo lớp lai): monomer ái thủy HEMA, 4-META

SAEs: chất lót chứa các nhóm axit carboxylic

(Kỵ thủy), các monomer nhựa khung của composite, Bis-GMA, UDMA, TEGDMA…

Thường dùng: acetone, ethanol, nước

 Khác nhau về mức bay hơi vật liệu dán SAE có thể không có dung môi

- Các vật liệu dán quang trùng hợp chứa yếu tố hoạt hóa: camphorquinone và một amin hữu cơ

- Các loại tác nhân dán lưỡng trùng hợp có chứa chất xúc tác để thúc đẩy sự trùng hợp

Có thể có 0,5 đến 40V%

Hạt độn thường có kích thước nhỏ (micro hoặc nano)

hoặc hạt thủy tinh siêu nhỏ (sub-micron glass)

CÁC HỆ THỐNG DÁN TỰ XOI MÒN

S elf-etch adhesives (SEAs)

Clearfil SE BondKuraray Medical

Xeno III Dentsply

1 Theo số giai đoạn

G Grégoire, A Millas: Microscopic Evaluation of Dentin Interface Obtained

with 10 Contemporary Self-etching Systems: Correlation with Their pH

Operative Dentistry, 2005, 30-4, 481-491

K.L Van Landuyt et al.: Technique sensitivity of water-free one-step adhesives,

d e n t a l m a t e r i a l s 2 4 ( 2 0 0 8 ) 1258–1267

PHÂN LOẠI SEAs

1 Theo số giai đoạn

Hybrid Bond Sun Medical; Semi two-, 2.5

Xeno III Dentsply De Trey; Two-component, < 1

One-Up Bond F Plus Tokuyama Dental;

Two-component , Mixture: 1.2

ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC HỆ THỐNG DÁN TỰ XOI MÒN

I Watanabe, N Nakabayashi, DH Pashley (1994): Bonding to ground

dentin by a phenyl-P self-etching primer, Journal of Dental Research 73

1212-1220

Phức hợp lai giữa SEA-Ngà răng:

Hs: lớp lai với mùn ngà Hd: lớp lai với ngà

D: ngà R: resin

Tạo thành m t ột thách thức phức hợp lai (hybridzed complex)

gồm:

• lớp mùn bị lai, và

Monomer có tính acid (acidic resin monomer)

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

nhựa dễ thấm nh p vào ngà răng đã xoi mònật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn

Nước là thành phần quan trọng để cung cấp ion H⁺ cần

cho sự khử khoáng mùn men ngà và mô cứng

ƯU ĐIỂM:

Khử khoáng và thấm nh p cùng lúc ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn  cùng đ sâu ột thách thức 

Tạo vi lưu cơ học và sự thấm hoàn toàn v t li u ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ệ

Các y/tố Hình thái của giao di n phụ thu c vào ệ ột thách thức

- Đ pH của dung dịch ột thách thức

Thông thường, đ sâu giao di n khoảng vài trăm nanometers ột thách thức ệ

Van Meerbeek B, et al State of the art of self-etch adhesives Dent Mater (2010), doi:10.1016/j.dental.2010.10.023

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

 ít tạo vi kẽ

SEAs nói chung thân thi n với người dùng và ít nh y cảm về kỹ thu tệ ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn

K Yoshihara et al.: Etching Efficacy of Self-Etching Functional Monomers

Journal of Dental Research (2018) 1 –7https://doi.org/10.1177/00220345187636

A Turkistani et al.: Microgaps and Demineralization Progress around Composite Restorations Journal of Dental Research (2015)1 –8

DOI: 10.1177/0022034515589713

TÁC DỤNG CHỐNG SÂU RĂNG TÁI PHÁT

có tính kháng khuẩn

và tạo mối nối với collagen

Các nghiên cứu labô cho thấy

vùng ‘ngà kháng sâu răng’

Lớp này dày hơn ở các hệ thống dán có phóng thích Fluoride (Nikaido et al 2011)

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ‘tất cả trong một’ (One-Step Self-Etch)

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

 Tự gây tổn hại cho nhau

• Đ bền dán sớm thấp hơn các LV dán nhiều bướcột thách thức

 Hi u quả dán giảm vì ‘lão hóa’ệ

• Thường xuất hi n các siêu vi kẽ (nano-leakage)ệ

• Thành phần HEMA cao  hấp thu nước từ ngà do

SỬ DỤNG VẬT LIỆU DÁN CÓ LÝ LẼ

Lựa chọn V t li u dán tự xoi mòn ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ệ

• Các SEAs tính acid cao ‘mạnh’ (pH <1) tạo được “lớp lai” dày

Do tác dụng khử khoáng mạnh trên men và ngà, nhưng không bị rửa đi,

Các thành phần calcium phosphate này không bền vững và làm yếu giao di n ệ

• Nhiều dữ li u cho thấy ệ vấn đề tuổi thọ của phục hồi dùng ‘strong’ SE  Nên tránh dùng

Hệ thống tự xoi mòn: mùn ngà phủ lên ngà đã xử lý bằng self-etching primer:

Sơi collagen bộc lộ (mũi tên)

S: primer thấm vào mùn ngà P: hỗn hợp mùn ngà&self-etching primer , độ dày 0,6 µm

ND: ngà bình thường Oc: phía nhai

Đ bền dán của VL dán SE ột thách thức

‘nhẹ’ (G-aenial Bond – GC)

Đ bền dán của VL dán SE ột thách thức

‘nhẹ’ (G-aenial Bond – GC)

self-etch adhesives Adhesion to unprepared enamel appeared most

adhesion to diamond-bur-prepared enamel surfaces In light of the increased

popularity of (ultra-)mild self-etch adhesives, adhesion to enamel requires

old-fashioned etch and rinse adhesives.

Enamel-Smear Compromises Bonding

by Mild Self-Etch Adhesives

Phương pháp sửa soạn bề m t ặt tác động có ý nghĩa đối với bản chất lớp mùn và

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.

mặt men răng nhiều hơn so với các vật liệu dán xoi mòn và rửa

S Anna et al.: Selective Enamel Etching in Cervical Lesions for Self-etch Adhesives: a Systematic Review and

Meta-analysis Journal of Dentistry http://dx.doi.org/10.1016/j.jdent.2016.05.009

Selective Enamel Etching in Cervical Lesions for Self-etch

Adhesives: a Systematic Review and Meta-analysis

The selective enamel etching prior to application of self-etch adhesive systems in non-carious cervical lesions (NCCLs) can produce composite restorations with

better esthetics (lower marginal discoloration rates and better marginal integrity)

and higher longevity (higher retention rates).

Xoi mòn men chọn lọc trước khi dùng v t li u dán tự xoi mòn trong những ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ệ

trường hợp tổn thương cổ 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

l duy trì cao hơn) ệ

SỬ DỤNG VẬT LIỆU DÁN CÓ LÝ LẼ

Chiến lược sử dụng kết hợp:

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

- Dùng SE cho cả men và ngà đã chứng minh được thành công lâu dài (Peumans, 2010):

Kết hợp được

ưu điểm của xoi mòn và rửa (trong xử lý men) với

ưu điểm của SE ‘nhẹ’ (pH ≈ 2) ở ngà

M Peumans et al.: Eight-year clinical evaluation of a 2-step self-etch adhesive

with and without selective enamel etching, Dental Materials 26 (2010) 1176–

1184

Vi lưu cơ học vẫn là tiếp c n tốt nhất để dán menật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn

Xoi mòn chọn lọc (và rửa) bờ men của lỗ trám cần được thực hi nệ

KHÔNG xoi mòn ngà bằng H₃PO₄ (bị coi là quá công phạt) do làm tổn hại thành phần collagen

Những ưu điểm của VL dán SE loại ‘nhẹ’

được đ t lên cả ngà (không xoi mòn) và men (đã xoi mòn)ặt

Van Meerbeek B, et al.: State of the art of self-etch adhesives Dent Mater (2010), doi:10.1016/j.dental.2010.10.023

TIN MỚI cho KỸ THU T SANDWICH! ẬT SANDWICH!

LS Munaria, ANG Antunesb, DDH Monteiroa, AN Moreiraa, HH Alvima, CS Magalhães ( 2018) : Microtensile bond strength of composite resin and glass ionomer cement with total-etching or self-etching universal adhesive, International Journal of Adhesion and Adhesives 82 (2018) 36–40

Acid etching KHÔNG CẦN THIẾT để tăng cường đ bền dánột thách thức

Và có tác dụng NGƯỢC đối với đ bền dán.ột thách thức

 KHÔNG CẦN xoi mòn trên GIC để đạt được đ bền dán vi thể với composite cao hơn!ột thách thức

Tiếp c n thích hợp đối với kỹ thu t sandwich l p tức (immediate sandwich ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn

technique) là dùng v t li u dán trên bề m t GIC mà không có giai đoạn etching ật liệu dán và vật liệu dán tự xoi mòn ệ ặt

TIN MỚI cho KỸ THUẬT SANDWICH!

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

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

Những Vấn đề của hệ thống dán

Cơ chế lão hóa và thoái hóa giao diện dán

hay là

Số phận của lớp lai

Sự tồn tại nước ở giao diện dán, do:

1 Bản chất ái thủy của monomer chất lót

2 Sự tích tụ nước để ion hóa (self etch)

3 Kỹ thuật dán (để ngà ẩm, dán ướt)

4 Dịch ngà

Nước trong lớp lai thâm nhập vào siêu khe (nanospace) của mạng collagen do

không thể thổi khô hoàn toàn

Trong lớp lai còn những khoảng trống

Phần sâu lớp lai ít monomer thâm nhập

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

 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*

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

*Liu Y, Tjäderhane L, Breschi L, et al Limitations in bonding to dentin and experimental strategies to prevent bond degradation J Dent Res 2011;90: 953–68.

**Bourd-Boittin K, Fridman R, Fanchon S, et al Matrix metalloproteinase inhibition impairs the processing, formation and mineralization of dental tissues during mouse molar development Exp Cell Res

2005;304:493–505

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

Matrix Metalloproteinase (MMPs)

Năm 1962, Gross & Lapiere mô tả “hoạt động” quan sát được trong sự biến thái nòng nọc , có khả năng gây thoái hóa collagen

thoái hóa protein và là một họ enzyme mới phát hiện

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

Effect of adhesive air-drying time on bond strength

The air-drying time of dentin adhesives is crucial to the adhesion strength

to coronal dentin Adhesive air-drying for shorter durations (5-10 s) may

be insufficient to obtain adequately durable bonding to dentin, instead,

Air-drying should be performed for longer durations (15-30 s) , considering

the pressure and distance of air-drying source.

Thời gian thổi hơi keo dán ngà là quan trọng đối với đ bền dán vào ngà ột thách thức

thân răng

Thổi hơi dưới 5 – 10 gy có thể không đủ để đạt được đ bền dán ột thách thức

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

Monomer 10-MDP là monomer duy nhất tích hợp được ‘etching’

để tạo bề mặt vi lưu và tương tác hóa học ban đầu bền vững

K Yoshihara et al.: Etching Efficacy of Self-Etching Functional Monomers

Journal of Dental Research (2018), 1 –7, DOI: 10.1177/0022034518763606

“Bỏ túi mang về”

Take-home hints

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

1- Dán lên men: cần xoi mòn H₃PO₄ trước khi dùng SEA ; Td các lỗ trám loại 5

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

- Xoi mòn men bằng H₃PO₄

- Dùng SEA “nhẹ” cho ngà răng; Td: G-Bond

Trám “sandwich” lập tức: xử lý như dán lên men và ngà

Dán và gắn trong lịch sử nha khoa:

công ngh nano từ thời cổ đại? ệ

• Chủ nhân các mộ thuyền cổ / 1982 ~ 85

• Phong tục và tri thức dân gian vượt lên tri thức kinh viện/hàn lâm