Практическое занятие №6

на тему: «Композитные пломбировочные материалы. Основные признаки композитов согласно международному стандарту (ISO).Основные требования, предъявляемые к композитным материалам. Классификация.Свойства композитного материала в зависимости от размера частиц наполнителя. Способы отверждения».Лабораторная работа №4 «Свойства композитных материалов».

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Основные представления о композитных пломбировочных материалах.

2. Композитные пломбировочные материалы, классификация.

3. Структура и свойства композитных пломбировочных материалов.

Содержание занятия

Наполненные (композиционные) полимерные пломбировочные материалы (композитные пластмассы).

Первые композитные материалы были представлены на стоматологический рынок компанией «ЗМ» в 1964 году. Это были композиты химического отверждения. Они обеспечивали лучшие эстетические свойства, чем амальгамы, однако, высокая степень изнашиваемости, изменение цвета и недостаточная связь с тканями зуба ограничивали их клиническое применение.

Работы по совершенствованию композитов привели к появлению адгезивных систем, обеспечивающих прочную микромеханическую связь материала с эмалью и дентином. Композиты стали более прочными, устойчивыми к абразивному износу, цветостабильными. Революцией в стоматологии стало создание светоотверждаемых композитных материалов.

Согласно международному стандарту (ISO), основными признаками композитов являются:

1. Наличие полимерной матрицы, как правило, на основе сополимеров акриловых и эпоксидных смол.

2. Наличие более 50% по массе неорганического наполнителя.

3. Обработка частиц наполнителя специальными поверхностно-активными веществами, благодаря которым он вступает в химическую связь с полимерной матрицей.

Особенности химического состава и пространственной организации композитов обусловливают ряд положительных и отрицательных свойств и влияют на методику их клинического применения. Поэтому целесообразно рассмотреть более подробно характеристики каждой из 3-х частей (или фаз).

А. Полимерная матрица композитов (органический матрикс)

Наибольшее распространение в настоящее время получили композиты, органическая матрица которых представляет собой сополимер (продукт взаимодействия) акриловых и эпоксидных смол. Это соединение является основой большинства современных композитов.

Bis-GMA (бисфенол-глицидилметакрилат) представляет собой мономер с высоким молекулярным весом. Это гибридная молекула, в которой к эпоксидной смоле присоединены реакциопноспособные метакриловые группы. Другое вещество, широко используемое в производстве композитов, — уретандиметилметакрилат (UDMA). Он выполняет ту же роль, что и Bis-GMA, но имеет меньшую полимеризационную усадку, придает материалу большую густоту и прочность. При изготовлении композитов используются также и другие мономеры, например, декандиолдиметакрилат (D3MA) или триэтиленгликольдиметакрилат (TEGDMA), благодаря чему удается снизить вязкость и время полимеризации материала.

Полимерная матрица также содержит:

1. Ингибитор полимеризации — для увеличения времени работы с материалом и удлинения сроков хранения.

2. Катализатор — для начала полимеризации.

3. Дополнительный катализатор (ко-катализатор) — для улучшения процесса полимеризации (только в композитах химического отверждения).

4. Активатор (фотоинициатор полимеризации) - для начала процесса полимеризации (только в светоотверждаемых композитах).

5. Поглотитель ультрафиолетовых лучей — для улучшения цветостабильности, уменьшения изменения цвета материала при попадании на него солнечных лучей.

Б. Наполнитель (дисперсная фаза)

Неорганический (минеральный) наполнитель является второй важной составной частью современных композитов. Благодаря наличию большого количества наполнителя достигается улучшение свойств композитных пластмасс, а именно:

- уменьшается полимеризационная усадка (до 0,5—0,7%);

- предотвращается деформация полимерной органической матрицы;

- снижается коэффициент теплового расширения;

- уменьшается сорбция воды;

- повышается твердость материала, его стираемость и сопротивляемость нагрузкам;

- улучшаются эстетические свойства материала, так как наполнитель обладает коэффициентом преломления и просвечиваемостью, близким к соответствующим показателям эмали зуба.

Основными свойствами наполнителя, влияющими на качество композита, являются:

1. Размер частиц наполнителя. Этот показатель служит важнейшим параметром, определяющим свойства материала. В различных композитах он колеблется от 45 мкм до 0,04 мкм.

2. Материал, из которого изготовлен наполнитель. Применяется большое количество разнообразных наполнителей: плавленый и кристаллический кварц, алюмосиликатное, борсиликатное и бариевое стекло, различные модификации двуокиси кремния, алмазная пыль, искусственно синтезированные вещества и т.д.

3. Форма частиц. Наполнитель может быть молотый, сферический, в форме «усов», палочек или стружки.

Варьирование размера частиц, формы и материала, из которого изготовлен наполнитель, позволяет изменять свойства в необходимом направлении.

В. Поверхностно-активные вещества (силаны, или межмолекулярная фаза), называемые также аппретирующими (от французского — appreter — пропитывать, придавать другие свойства).

Обеспечение стабильной, устойчивой связи между наполнителем и полимерной матрицей является необходимым условием получения прочных и устойчивых композиционных материалов. Если такая связь отсутствует или выражена недостаточно, то вдоль границы «наполнитель / полимерная матрица» легко проникают влага и красящие вещества, а наполнитель легко выбивается с поверхности материала.

Чтобы избежать этого явления, поверхность наполнителя обрабатывается специальными связующими веществами — силанами. С химической точки зрения это — кремнийорганические соединения. Они представляют собой биполярные связующие агенты, соединяющиеся химической связью, с одной стороны — с наполнителем, с другой, — с органической матрицей. Благодаря наличию силанов композиты приобретают улучшенные свойства:

- частицы наполнителя становятся водоотталкивающими (гидрофобными);

- снижается водопоглощение материала, улучшается его цветостабильность;

- резко повышаются прочность и износостойкость.

Таким образом, с учетом вышеперечисленного, вполне правомерно следующее определение композита:

Композитный материал — комплексное соединение, основу которого составляет органическая полимерная смола, в которую для улучшения свойств введен неорганический наполнитель, эти компоненты химически связаны друг с другом с помощью биполярных молекул поверхностно-активных веществ — силанов. В результате материал приобретает улучшенные свойства, которые не могут быть получены при применении каждого из этих компонентов в отдельности.

Основные требования, предъявляемые к композитным материалам.

Универсальность.

Для того, чтобы обеспечить функциональную эффективность и эстетическое совершенство реставраций для жевательных и передних зубов, универсальные пломбировочные материалы должны обладать достаточно высоким пределом прочности на сжатие и на изгиб, а также совершенно определенным набором оптических свойств.

Низкая величина усадки при полимеризации.

Благодаря уплотнению структуры и образованию внутренних химических связей в процессе полимеризации происходит уменьшение объема пломбировочного материала, средняя величина которого составляет от 2 до 5%. Такая усадка является основной причиной образования краевых трещин, а, следовательно, и возникновения вторичного кариеса. Для того, чтобы компенсировать усадку при полимеризации, пломбировочный материал следует наносить очень тонкими слоями, толщиной не более 2 мм, или небольшими порциями. Засвечивание каждого слоя проводится в течение 20 – 40 секунд в зависимости от цвета материала, срока хранения и его типа. Направление усадки происходит в сторону источника излучателя, т.е. от стенок пломбируемой полости. Поэтому первый слой материала следует отсвечивать с противоположной стороны, как бы «приваривая» пломбировочный материал к стенке зуба. При этом для изготовления протяженных реставраций лучше всего использовать высоконаполненные композитные материалы с пониженной величиной усадки.

Хорошее краевое прилегание.

Композиты должны хорошо соединяться с твердыми тканями зуба и в то же время не приклеиваться к поверхности моделировочного инструмента.

Одной из основных задач, которые необходимо решить при изготовлении композитных пломб, является оптимальная адаптация ко всем стенкам и краям препарированной полости. Успешное выполнение этой задачи позволяет гарантировать высокую плотность краевого прилегания и долговечность пломб. По своей консистенции в неотвержденном состоянии большинство композитных материалов больше всего похожи на сливочное масло. При этом оптимальная плотность краевого прилегания достигается только в том случае, если нанесение материала осуществляется в направлении от центра полости к ее краю.

Совместимость композита с адгезивными материалами.

Для того, чтобы гарантировать достижение оптимальной прочности соединения между композитом и адгезивом, лучше всего использовать материалы одного производителя, если это невозможно, то при выборе пары пломбировочный материал – адгезив, следует стремиться к тому, чтобы они относились, по крайней мере, к одному типу композитов. Это означает, что если адгезив представляет собой нанонаполненный композит, то для изготовления реставрации лучше всего использовать аналогичный нанонаполненный пломбировочный материал.

Низкая чувствительность к дневному свету.

Низкая чувствительность к дневному свету замедляет процесс самопроизвольной полимеризации композита, т.е. увеличивает рабочее время пломбировочного материала, что значительно облегчает его практическое применение, в частности моделирование тонких элементов структуры поверхности окклюзии.

Стабильность формы.

Консистенция пломбировочных материалов в неотвержденном состоянии должна обеспечивать моделирование тонких элементов структуры реставрации, а также стабильность их формы и геометрических размеров, вплоть до окончательной полимеризации.

Тиксотропность.

Тиксотропность – это способность пломбировочного материала при приложении физического воздействия (например, встряхивание) становиться текучими (равномерно заполнять объем и воспроизводить заполняемую форму отпрепарированной полости) и затем восстанавливать свои физико-химические свойства.

Отсутствие постоперационной гиперчувствительности зубов.

Для выполнения этого требования достаточно всего лишь тщательно соблюдать технологию нанесения компонентов адгезивной системы, а также раздельного нанесения и полимеризации небольших порций пломбировочного материала.

Хорошая полируемость.

Полируемость композитных материалов напрямую зависит от размера частиц наполнителя. Чем они меньше, тем более плотной и гладкой становится поверхность реставраций в процессе их полировки. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что формирование гладкой поверхности является одним из основных гигиенических требований, предъявляемых к стоматологическим реставрациям.

Рентгеноконтрастность.

Высокая рентгеноконтрастность значительно облегчает контроль качества и плотности краевого прилегания изготовленных реставраций, особенно в области жевательных зубов.

Прозрачность.

Цвет и прозрачность эмали зубов зависит от того, на каком участке поверхности она располагается, и от оптических свойств дентина.

Эффект хамелеона.

В полости рта композит ведет себя как хамелеон. Это означает, что его цвет самопроизвольно адаптируется к цвету окружающих твердых тканей. Эффект хамелеона возникает за счет выравнивания показателей преломления плотно соединенных материалов (эффект контактных линз) и проявляется только в том случае, если внешний материал прозрачен. Кроме того, благодаря диффузному рассеиванию света в твердых тканях зуба часть падающего света излучается наружу, в результате чего цвет естественных тканей как бы просвечивается сквозь слой пломбировочного материала. Степень проявления эффекта хамелеона напрямую зависит от прозрачности композита и оптических свойств твердых тканей зуба, поэтому заранее предсказать, какое влияние он окажет на эстетические характеристики реставрации, практически невозможно. Зачастую это приводит к искажению первоначального цвета зуба. Кроме того, степень и характер (положительный или отрицательный) влияния эффекта хамелеона очень сильно зависит от типа и размеров реставрации. Чем меньше дефект и чем больше здоровых твердых тканей располагается вокруг и под реставрацией, тем более сильным и положительным становится влияние эффекта хамелеона.

Однако практический опыт работы с традиционными реставрационными материалами доказывает, что одного оттенка обычно недостаточно для достижения истинного «эффекта хамелеона». Для достижения оптимальных результатов и приемлемой эстетики требуется нанесения других дополнительных оттенков.

Современная классификация композитных пломбировочных (реставрационных) материалов строится с учетом ряда моментов:

A. Размер частиц наполнителя:

1. Макронаполненные (размер частиц 8—45 мкм).

2. Микронаполненные (размер частиц 0,04—0,4 мкм).

3. Композиты с малыми частицами (мининаполненные) (размер частиц 1-5 мкм).

4. Гибридные (смесь частиц различного размера: от 0,04 до 5 мкм, средний размер частиц 1—2 мкм).

5. Микрогибридные (гибридные композиты с размером частиц от 0,04 до I мкм, средний размер частиц 0,5-0,6 мкм);

6. Нанонаполненные — нанокомпозиты (созданные с использованием нанотехнологий):

- истинные нанокомпозиты;

- наногибридные композиты.

Б. По составу частиц композиты делятся на:

• однородные (макрофильные, микрофильные);

• неоднородные (микрофильные, гибридные, микрогибридные).

В. По степени наполнения неорганическим наполнителем композиты делятся на:

• сильнонаполненные (более 70% по весу);

• средненаполненные (66-75% по весу);

• слабонаполненные (66% и меньше)

Г. По способу отверждения выделяют композиты:

• химического отверждения;

• светового отверждения;

• двойного отверждения (химического и светового).

Д. Консистенция:

1. «Традиционные» композиты обычной консистенции.

2. Жидкие (текучие) композиты.

3. Конденсируемые (пакуемые) композиты.

Г. Назначение:

1. Для пломбирования жевательных зубов.

2. Для пломбирования фронтальных зубов.

3. Универсальные композиты.

Важным моментом для стоматолога, работающего с композитами, является понимание зависимости свойств композитного материала от размера частиц наполнителя.

Макронаполненные (макрофильные) композиты содержат частицы неорганического наполнителя большого размера (8—45 мкм; иногда — до 100 мкм). Наполнителем обычно служит кварц, молотое стекло, керамика. Первые образцы композитов в начале 60-х годов были изготовлены именно с применением макронаполнителей.

Положительные свойства макронаполненных композитов:

- высокая прочность;

- приемлемые оптические свойства;

- рентгеноконтрастность.

Однако в процессе длительных клинических наблюдений выявился ряд отрицательных свойств этой группы композитов:

- трудность полирования, отсутствие «сухого блеска»;

- высокая шероховатость поверхности;

- выраженное накопление зубного налета;

- плохая цветостойкость.

Все эти недостатки связаны с большим размером и «нерегулярностью» формы частиц наполнителя. Шероховатость поверхности приводит к быстрому абразивному износу органической матрицы. При этом неорганические частицы становятся свободными и выпадают из матрицы, еще больше увеличивая ее шероховатость. Абразивный износ пломбы приводит к изнашиванию жевательной поверхности, потере межзубных и окклюзионных контактов. Это влечет за собой горизонтальное и вертикальное смещение (миграцию) зубов за счет феномена Попова-Годона, деформацию окклюзионной плоскости.

Наиболее существенным недостатком макронаполненных композитов являются их неудовлетворительные эстетические свойства, связанные с большими размерами частиц наполнителя.

В связи с перечисленными выше недостатками и появлением новых, более эффективных материалов, в настоящее время макронаполненные композиты в практической стоматологии почти не применяются и представляют интерес скорее с исторической точки зрения. Хотя, следует признать, что эти композиты по-прежнему остаются наиболее прочными из композитных материалов, что связано в большим размером частиц наполнителя (высокая прочность на изгиб). Учитывая относительную дешевизну и доступность этих материалов, их вполне целесообразно применять на «бесплатном» и малобюджетном приеме.

Некоторые представители макрофилов.

«Prismafil» (Caulk), «Consise», «Valux» (3M), «Evicrol» (SpofaDental), «Комподент» (Медполимер), «Фолакор-С» (Радуга Р).

Если в клинике применяются макронаполненные композитные материалы, то их использование показано в следующих ситуациях:

1. Пломбирование полостей I и II классов.

2. Пломбирование полостей V класса в жевательных зубах.

3. Пломбирование полостей в передних зубах, если не требуется эстетический эффект (например, при локализации кариозной полости на язычной поверхности).

4. Восстановление сильно разрушенных коронок фронтальных зубов с последующей облицовкой вестибулярной поверхности более эстетичным, например, микронаполненным композитом.

5. Моделирование культи зуба под коронку («Coradent», Vivadent; «Rebilda», VOCO).

Следующим поколением композитных материалов, пришедшим на смену макрофильным композитам, были микронаполненные композиты. К их созданию привели запросы практических врачей-стоматологов, которых не устраивали эстетические свойства макрофильных композитов, в первую очередь — трудность полирования, отсутствие «сухого блеска» и высокая шероховатость поверхности. При создании микронаполненных композитов основное внимание было обращено на улучшение эстетических свойств. Кроме широкой цветовой гаммы и различных степеней прозрачности была решена проблема такой важной эстетической характеристики, как полируемость до сухого блеска и стойкость глянцевой поверхности (стойкость сухого блеска). Эти качества композита позволяют проводить эстетическую реставрацию фронтальных зубов, не только восстанавливая их цветовые характеристики, но и имитируя естественный блеск эмали. Проблема полируемости и стойкости сухого блеска была решена путем использования в качестве наполнителя двуокиси кремния (SiO2; пирогенная силика) с очень маленьким размером частиц (0,04 мкм).

Потеря сухого блеска поверхности композитного материала происходит в процессе абразивного износа за счет жевания, действия зубной щетки, трения о слизистую оболочку и т.д. При этом в первую очередь стирается более мягкая полимерная матрица, а частицы наполнителя создают неровности на поверхности композита. Со временем некоторые частицы выбиваются из поверхности материала, и на ней образуются выемки («эффект выбоины»). Если размер этих неровностей и выемок меньше 0,5 мкм, поверхность, несмотря на абразивный износ, остается блестящей. Такой характер абразивного износа имеют композитные материалы с максимальным размером частиц наполнителя не более 0,4 мкм, в первую очередь - микрофильные композиты. Хотим подчеркнуть, что при уменьшении размера частиц наполнителя уменьшается прочность материала.

Если же размер частиц наполнителя больше 0,5 мкм, неровности на его поверхности, возникающие в результате абразивного износа, приводят к исчезновению сухого блеска. Такой характер абразивного износа характерен для макро- и мининаполненных композитных материалов. Если наполнитель композита состоит из смеси частиц различного размера, то в первую очередь происходит утрата полимерной матрицы и мелких частиц, а затем утрачиваются и более крупные частицы. Описанный механизм потери сухого блеска характерен для гибридных (размер частиц наполнителя - 0,04—5 мкм) и микрогибридных (размер частиц наполнителя — 0,04—1 мкм) композитов. Микронаполненные композиты имеют ряд свойств как полезных для клиники, так и ограничивающих их клиническое применение.

Положительные свойства микрофильных композитов:

- отличная полируемость;

- стойкость глянцевой поверхности;

- высокая цветостойкость;

- хорошие эстетические качества;

- низкий абразивный износ.

В то же время микронаполненные композиты имеют серьезные недостатки:

- низкая механическая прочность;

- высокая полимеризационная усадка;

- высокий коэффициент температурного расширения.

Наиболее существенным недостатком микрофильных композитов является низкая механическая прочность. Это обусловлено очень маленьким размером частиц наполнителя. Как уже отмечалось выше, существует закономерность: чем меньше размер частиц наполнителя композита, тем лучше его полируемость и стойкость сухого блеска, но тем меньше его прочность; и наоборот — чем больше размер частиц наполнителя, тем выше прочность композита, но тем хуже его эстетические характеристики: полируемость и стойкость сухого блеска.

Высокая полимеризационная усадка и высокий коэффициент температурного расширения микрофильных композитов связаны с более низким, чем у других композитов, содержанием наполнителя (до 30-60% массы и только 20—35% объема). Кроме того, установлено, что мелкие частицы наполнителя плохо взаимодействуют с органической матрицей композита и имеют тенденцию к агломерации (слипанию). В результате ультрамелкие частицы наполнителя распределены в микрофильном композите неравномерно, образуя трехмерные агломераты размером 0,1—0,4 мкм (Грютцнер А., 2004). Чтобы уменьшить эти недостатки, были созданы негомогенные микронаполненные композиты. При их производстве к основной композитной массе добавляются предварительно полимеризованные частицы размером 10—20 мкм с повышенным содержанием наполнителя. Благодаря использованию этой технологии достигается более высокое насыщение композита наполнителем (до 80% по массе). Однако решить проблему принципиального улучшения свойств этой группы материалов негомогенные микронаполненные композиты не смогли.

Как показывает клинический опыт, ни один микронаполненый композит не может длительное время выдерживать нагрузки, возникающие в процессе функционирования пломбы в полости рта. Поэтому применяться эти материалы могут только в полостях, где пломба не будет подвергаться функциональным нагрузкам, либо участки повышенных функциональных нагрузок восстанавливаются более прочными гибридными или макронаполненными композитами, а микрофильным композитом восстанавливаются участки, где требуются хорошие эстетические характеристики и нетокклюзионных нагрузок.

Показания к применению микронаполненных композитов:

• пломбирование полостей III класса;

• пломбирование полостей V класса;

• пломбирование дефектов при некариозных поражениях зубов (эрозии эмали, гипоплазии, клиновидных дефектах и т.д.);

• изготовление эстетических адгезивных облицовок (виниров) без перекрытия режущего края зуба;

• эстетическое пломбирование полостей IV класса, а также восстановление коронки зуба при травматическом повреждении — в сочетании с гибридными или макронаполненными композитами и парапульпарными штифтами (пинами).

В настоящее время в связи с появлением прочных и эстетичных композитов, созданных на основе нанотехнологий, интерес стоматологов к микронаполненным композитам значительно уменьшился.

Некоторыепредставители: « «DurafilVS», (HeraeusKulzer), «EvicrolSolarLC» (SpofaDental), «Silux Plus», «Filtek A 110» (3M ESPE), «Helioprogress», «Heliomolar» (Vivadent).

Мининаполненные композиты обычно имеют размер частиц наполнителя, равный 1—5 мкм. По своим свойствам они занимают промежуточное положение между микро- и макронаполненными композитами. Эти материалы обладают удовлетворительными эстетическими и физико-механическими свойствами. Предназначены композиты этой группы для реставрации жевательных зубов (небольшие полости) и фронтальных зубов. Однако из-за невысокой прочности и недостаточной полируемости широкого распространения они не получили. Мининаполненные композиты в настоящее время практически не производятся.

Мининаполненныекомпозиты: «Permaplast» (M+W), «Bis-Fil» (Bisco), «Marathon» (Den-Mat)/

Гибридные композиты содержат смесь частиц наполнителя различных размеров (0,04—5 мкм) и различного химического состава (бариевое и стронциевое стекло, обожженный оксид кремния, соединения фтора). По замыслу создателей этих материалов, частицы большого размера должны обеспечивать композиту высокую прочность, а частицы малого размера — улучшенную полируемость. Изменение соотношения больших и малых частиц, варьирование их состава, формы и распределения позволяют целенаправленно изменять те или иные качества композита (эстетика, полируемость — за счет увеличения содержания малых частиц; прочность — за счет частиц большого размера). Гибридные композиты обладают высокой прочностью, однако, за счет наличия частиц большого размера, в процессе абразивного износа их поверхность быстро утрачивает сухой блеск.

Положительные свойства гибридных композитов:

- приемлемые эстетические свойства;

- достаточная прочность;

- качество поверхности пломбы лучше, чем у макронаполненных композитов;

- рентгеноконтрастность.

Отрицательные свойства:

- не идеальное качество поверхности (хуже, чем у микро-наполненных композитов);

- недостаточная полируемость, низкая стойкость сухого блеска.

Материалы этой группы в настоящее время почти полностью вытеснены со стоматологического рынка, микрогибридными и нанонаполненными композитами. Следует отметить материалы этой группы «Призма» и «Призмафил», которые в настоящее время выпускаются российской компанией «СтомаДент».

В настоящее время стоматологи широко используют микрогибридные композиты. Эти материалы являются модификацией гибридных композитов. Они имеют ультрамелкий гибридный наполнитель с размером частиц от 0,04 до 1 мкм (средний размер — 0,5—0,6 мкм) и модифицированную полимерную матрицу. Микрогибридные композиты сочетают высокие прочностные характеристики и расширенные эстетические возможности.

Свойства микрогибридных композитов, обеспечивающие им качества универсальных реставрационных материалов:

- хорошие эстетические качества;

- хорошие физическо-механические свойства;

- хорошая полируемость;

- хорошее качество поверхности;

- высокая цветостойкость.

До последнего времени микрогибридные композиты были наиболее распространенными реставрационными материалами. Сейчас они постепенно вытесняются композитами, созданными с применением нанотехнологий, которые имеют улучшенные эстетические и манипуляционные характеристики.

Показания к применению микрогибридных композитов:

• пломбирование полостей всех пяти классов по Блеку во фронтальных и жевательных зубах;

• изготовление вестибулярных эстетических адгезивных облицовок (виниров);

• починка (реставрация) сколов фарфоровых коронок.

Некоторые представители микрогибридов.

«HerculiteXRV», «Prodigy» (Kerr), «ValuxPlus» (3 M), «PrismaTPH» (Dentsply), «Унирест», «Призмафил плюс» (Стомадент), «SpectrumTPH» (Dentsply), «FiltekZ 250» (3MESPE), «Esthet-X» (Dentsply), «Point 4» (Kerr), «Renew» (Bisco), «Vitalescense» (Ultradent).

Микрогибридные композиты представлены на стоматологическом рынке очень широко. Практически каждая фирма-производитель стоматологических материалов выпускает один, два, а иногда три микрогибридных композита.

В настоящее время универсальные микрогибридные композиты являются важной составной частью российской эстетической стоматологии (и не только российской).

Основным направлением улучшения качества универсальных композитных материалов в настоящее время является создание нанонаполненных композитов — материалов, наполнитель которых изготовлен с использованием нанотехнологий.

Термин «нанотехнологии» (от греч. nanos — карлик) предложен в 1974 году и используется для описания процессов, происходящих в пространстве с линейными размерами от 0,1 до 100 нм (0,001—0,1 микрона). Нанотехнологии предполагают манипулирование материей и построение структур на атомном уровне. При этом размер частиц, с которыми происходят управляемые, целенаправленные превращения, составляет несколько нанометров, что соответствует размерам атомов и молекул.

Впервые нанотехнологии при создании материалов для терапевтической стоматологии были использованы в производстве нанонаполненныхадгезивов. Создание композитных реставрационных материалов с использованием нанотехнологий в настоящее время идет двумя путями:

1. Совершенствование микрогибридных композитов путем модифицирования их структуры нанонаполнителем.

2. Создание истинных нанокомпозитов на основе нано-наполнителей различных типов.

Необходимость модификации «традиционных» микрогибридных композитов обусловлена особенностями пространственной организации ультрамелких частиц наполнителя. Как отмечалось выше, наполнитель микрогибридных композитов состоит из смеси крупных (до 1 мкм) и мелких (около 0,04 мкм) частиц. Крупные частицы обеспечивают высокую наполненность и прочность материала. Мелкие частицы, заполняя промежутки между крупными, обеспечивают композиту высокую эстетичность, полируемость и устойчивость к абразивному износу. Однако мелкие частицы (размером менее 0,05 мкм) плохо взаимодействуют с органической матрицей композита и имеют тенденцию к агломерации (слипанию). В результате ультрамелкие частицы наполнителя распределены в композите неравномерно, образуя трехмерные агломераты размером 0,1—0,4 мкм.

Схематическое изображение структуры микрогибридного композита.

Нанотехнологии были использованы, чтобы добитъся гомогенного распределения и полного смачивания смолой ультрамелких частиц наполнителя в микрогибридном композите (наночастицы - размер 20-70 нм = 0,02-0,07 мкм). Работы в этом направлении привели к созданию микрогибридных композитных материалов, модифицированных нанонаполнителем -наногибридных композитов. Следует отметить, что эти композиты имеют улучшенные, по сравнению с «традиционными» микрогибридными композитами, прочностные и эстетические характеристики. Однако, в связи с тем, что в состав наногибридных композитов входят частицы наполнителя большого размера (более 0,5 мкм), их поверхность в процессе абразивного износа так же, как поверхность «традиционных» микрогибридных композитов, неизбежно будет терять сухой блеск, хотя происходить этот процесс будет медленнее.

Более перспективным направлением представляется создание композитов на основе только лишь нанонаполнителя различных типов. Эти материалы получили название истинные на но композиты.

Их наполнитель также изготовлен на основе нанотехнологии. Концепция наполнителя истинных нанокомпозитов основана на использовании наномеров — частиц наноразмера от 20 до 75 нм (0,02-0,075 мкм). Часть наномеров при помощи нано-технологий агломерирована в нанокластеры — относительнокрупные частицы величиной до 1 мкм. Пространства между нанокластерами равномерно заполнены свободными наномерами. Крупные монолитные частицы размером более 0,1 мкм при производстве истинных нанокомпозитов не используются. Истинныенанокомпозиты иногда называют нано-кластерными композитными материалами.

В результате объединения в одном материале ультрамелкихнаномеров и нанокластеров большого размера получается материал с высокой наполненностью (78,5%). Такая структура обеспечивает высокую прочность материала. Механическая прочность истинных нанокомпозитов сопоставима с прочностью лучших микрогибридных композитов.С другой стороны, истинные нанокомпозиты имеют высокую эстетичность. Им присущи отличная полируемость и стойкость блеска реставрации, сопоставимые с аналогичными характеристиками микронаполненных композитов. Полируемость и стойкость сухого блеска обеспечиваются свободными наномерами. Кроме того, принципиальное отличие истинных нанокомпозитов от материалов других групп состоит в том, что в процессе полирования, а затем в процессе абразивного износа нанокластеры не «выбиваются» из поверхности материала, а медленно разрушаются и стираются с такой же скоростью, что и полимерная матрица (наномер за наномером). В результате этого процесса материал легко полируется до сухого блеска, и, что особенно ценно, сохраняет этот блеск в течение длительного времени.

В настоящее время большинство ведущих фирм-производителей стоматологических реставрационных материалов предлагает стоматологам композиты, созданные с использованием нанотехнологий.

Представители:«FiltekSupreme ХТ», «Ceram-Х» и «Grandio», «HerculiteXRVUltra», «Premise» и «NanoPaq».