牙科和口腔Health-Sci Forschen

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研究文章
GIOMER -智能粒子(新一代玻璃離子交聯聚合物水泥)

努爾Saira瓦吉德區塊Hajira1 *N之一Meena2

1Ridgetop牙科國際,卡納塔克邦,印度班加羅爾
2Vokkaligara僧伽牙科學院和醫院,班加羅爾,印度卡納塔克邦

*通訊作者:努爾博士Saira瓦吉德區塊Hajira、牙髓學Ridgetop牙科國際,班加羅爾,卡納塔克邦,印度,電話:8884926497;電子郵件:dr.noorsaira@gmail.com


文摘

綜述一個革命性的PRG (pre-reacted玻璃離子交聯聚合物)填料技術開發一個新的類別如“Giomer”。本文是第一篇文章覆蓋全麵的關於進化的信息,製造PRG填料、類型的PRG粒子,生物性質、物理性質、光學性質和giomer基於大量研究可用的應用程序。

關鍵字

氟釋放giomer;玻璃離子交聯聚合物;Prereacted玻璃離子交聯聚合物

介紹

尋找材料,氟釋放能力的傳統玻璃離子交聯聚合物和複合材料的耐久性介紹了多元酸改性複合或compomers Denstply於1993年。

Compomer主要由樹脂基體和玻璃填料和脫水polyalkenoic酸。他們的優勢是,他們接受最初的光敏聚合提供早期強度發展緊隨其後的是一個緩慢的酸堿反應由於水化後脫水polyalkenoic酸吸收的水放置腔。但是氟釋放即使高於常規複合材料是較小的傳統玻璃離子交聯聚合物和氟化沒有充電容量。

克服這些缺點最近新一類混合審美恢複材料既不同於樹脂改性玻璃離子交聯聚合物和複合材料引入了Shofu Inc .(2000年日本京都稱為GIOMERS,他們創造了一個穩定的玻璃Glass-ionomer階段核心,他們誘導含有氟化物玻璃之間的酸堿反應和多羧酸的酸在waterdeveloped Pre-Reacted Glass-ionomer (PRG)填料。

羅伯特等人首先說,玻璃離子交聯聚合物水泥的氟釋放機製是源自其酸堿反應階段之間的離子可濾取的fluoroaliminosilicate玻璃和polyalkenoic酸滲透polyalkenoate矩陣,和新開發的一個革命性的Prereacted玻璃離子交聯聚合物(PRG)填料技術[1]。的氟離子釋放是因為酸堿反應的形成階段表麵的玻璃心。這種PRG技術應用於樹脂複合材料的填料組件提供一個生物活性的結果,釋放,與fluoride-like傳統玻璃離子交聯聚合物充電cement-all同時保持原來的樹脂複合係統的物理性質[2,3]。

Giomer

Giomer fluoride-releasing,樹脂牙膠材料,包括PRG填充物。

製造的PRG填料

PRG填料捏造的酸堿反應之間fluoroalumino矽酸鹽玻璃(FASG)和polyalkenoic酸(PAA)的水濕矽質水凝膠。冷凍幹燥後,幹的幹凝膠進一步研磨,使矽烷化形成特定尺寸範圍的PRG填料[4]。

類型的PRG填料

PRG-fillers取決於玻璃離子交聯聚合物的反應程度與酸分為兩種類型,並列入製定giomer產品[5]。

S-PRG:反應在surface-loans發現,被稱為表麵反應(表麵反應類型,S-PRG填充物)

F-PRG:反應進行中,完成反應(完整的反應類型,F-PRG填充物),使生產F-PRG——的存在大量的水。使用兩種類型的PRG填料內通過配位體交換促進氟化快速釋放prereacted水凝膠[6]F-PRG,填充物會釋放大量的氟化物為核心的粒子是完全反應與S-PRG填料、F-PRG會降低速度比S-PRG填充物。S-PRG的進一步的優勢是它發行五氟離子除了有益的屬性。鋁離子,B, Na, Si, Sr離子[7,8]。

修改S-PRG:最近,改進PRG技術已經被開發出來,它導致修改“S-PRG填料的發展由原來的三層結構的核心多功能fluoro-boro-alminosilicate玻璃和兩個表麵層,形成一個pre-reacted glass-ionomer階段核心玻璃和鋼筋表麵改性層的表麵覆蓋prereacted glass-ionomer階段。這個三層的結構形式的一種穩定的玻璃離子交聯聚合物,允許離子釋放和充電,同時保護玻璃核心的破壞性影響水分,長期耐用性大大提高。藤本證明新氟釋放恢複係統修改S-PRG填料也釋放F-ion以及其他離子等,B, Na, Si和Sr [8]。

S-PRG填料的好處

S-PRG填料釋放氟離子以外,提供一係列的福利,(i)氟釋放和氟化物充電,(ii)耐酸層的形成[9](3)強化齒結構[10](iv) antiplaque效應[11](v)補充礦質的牙質[12](vi)酸緩衝能力,降低酸生產引起酸化的細菌[8]。

GIOMER屬性:giomer需要被理解的性質(i)生物,(2)物理/力學性能,(iii)光學性質

生物學特性:Antiteridonike效應——Fluroide釋放和充電,離子釋放&調製效應,緩衝乳酸的抗菌特性,變形鏈球菌的依從性,PRG和生物膜,礦產感應,Cytotxicity

氟釋放

Itota等人的研究表明,總量和自由氟釋放Giomer高於Compomer和樹脂複合後得出結論,玻璃離子交聯聚合物矩陣的程度的玻璃填充氟釋放和充電能力發揮重要作用的樹脂材料[13]。也已經表明giomers和compomers有最初的氟化物玻璃的破裂效果離聚物水泥[14]。Gururaj 2011,值1 ppm的氟釋放在人工唾液隻獲得與傳統GIC,樹脂改性GIC和giomer [15]。

氟化物充電

普雷斯頓和漢報道,材料表現出氟充電的能力取決於它能夠保留氟化物[16]。充電能力是由網站內可用材料的數量能夠保留吸收氟化物。所以更多的氟釋放,更多的網站是可用的,更多的是氟充電[17]。

Naoum 2011年進行的一項研究,比較了不同氟氟釋放和充電釋放材料和報道,氟釋放和充電是最大giomer產品[18]。但富士IX額外(玻璃離子交聯聚合物)展示了更大的氟釋放和充電相比其他三個複合和giomer。這可以解釋的基礎上對樹脂基質滲透率,親水的性質矩陣包含了填料粒子[18]。

不同氟釋放之前和之後充電
充電前釋放

Itota 2005年報道,美麗的顯示的最大釋放deionozed水和乳酸和更大的氟釋放乳酸相比,水是表示“智能行為”[19]。Giomer相比有更多的釋放其他氟釋放複合材料的hydogel S-PRG粒子表現出較高的滲透率和孔隙度比樹脂矩陣。這個水凝膠提供了美麗的二氟化結構領域內能夠更大的吸收相對於複合不包含玻璃離子交聯聚合物階段。

充電後

Beautifil II,顯示更大的水相比,酸再發行。這可能是由於酸的溶解作用促進額外的陽離子釋放填料。這些陽離子有能力形成氟配合物通過充電與氟離子引入到樹脂(20、21)。這種複合物的分子大小大於自由氟離子和可能遇到阻力運動以及增加保留時間內樹脂矩陣。延遲發布此類複雜點的可能的持續釋放,提高複發性齲齒[18]的潛力。

Dijkman報道,位置的空缺樹脂玻璃離子交聯聚合物減少氟釋放1.5到4倍倍[22],由此可見,充電後氟釋放Beautifil II相比,可能會超過玻璃離子交聯聚合物的高原釋放證明抑製齲齒。而更大的滲透率和孔隙度的玻璃離子交聯聚合物氟化導致了更高版本中,這些特征也有助於減少彈性模和硬度與衰老[18]。

離子釋放和調製效應

如前所述,S-PRG填料釋放六種不同的離子,鈉+,波3——,艾爾。3 +、F - Sr2 +、SiO2 -

其功能如下表1。

表1:離子釋放和調製效應

矽酸鹽離子-礦物感應

據報道,如果似乎促進羥磷灰石形成的矽膠誘導磷灰石表麵成核。矽酸凝膠的表麵矽醇組與鈣、磷離子從周圍環境,從而產生生物活性矽膠表麵磷灰石[23]。

另外,據報道,如果離子釋放生物活性玻璃微粒吸附在襯底表麵,從而為異構磷灰石的成核提供網站。一旦有核,它將自發生長形成骨突磷灰石層[24]。

魚骨磷灰石塗層材料具有複雜形狀,據報道,一個磷灰石層形成在矽酸鈉作為催化劑用於磷灰石成核達爾矽酸特定寡聚物與二聚體等結構,線性三聚物,環四聚物了磷灰石的成核[25]。對牙本質礦化,據報道,如果促進牙本質礦化機製基於凝結的矽酸寡聚物。當一個足夠數量的Si與陰離子吸附在牙質組(SiO−),它為後續行動作為成核中心,增加帽形成[26]。

調製離子釋放/酸性介質的緩衝

氟化物及其他離子的釋放速率由擴散機製控製的離子通過矩陣和受到多種因素的影響如氟釋放的持續時間、萃取介質的pH值,表麵積和玻璃離子交聯聚合物水泥的侵蝕損耗程度。介質pH值的影響離子釋放行為,酸性條件已知提高釋放所有離子[27]。盡管如此,它必須指出,這種增強的釋放酸不是統一的,但不同的區段發生離子[28]。

有趣的是,盡管存在這些差異,離子釋放會導致相當統一提取介質的pH值的變化對中性[29]。2010年進行的一項研究,藤本表明,乳酸,觀察離子釋放量最高的Sr, F和Si緊隨其後。同樣,B和Na呈逐漸增加的離子釋放量隨著溶液的比例增加[8]。

同一項研究報道,S-PRG填料改變了蒸餾水和乳酸溶液的pH值接近中性,不管他們的混合前不同的pH值。這些結果表明S-PRG填料,如傳統玻璃離子交聯聚合物水泥,調製的影響酸性的解決方案。

酸性攻擊玻璃離子交聯聚合物水泥已被證明主要發生在凝膠階段而不是玻璃未反應的核心,指示釋放離子水泥石基體相的。盡管如此,周圍的解決方案已被證明會降低酸度的玻璃芯玻璃離子交聯聚合物水泥,從而增加離子釋放的數量。相比之下,S-PRG filler-unlike玻璃離子交聯聚合物cements-was在酸性條件下相對穩定;S-PRG填充物的臨床意義,本研究的結果表明,他們可以運用雙重影響:1)能夠釋放離子導致牙齒礦化。2)和調製效應產生的酸性環境下口服生齲齒的微生物。

Giomer在生物膜
依從性鏈球菌/ Anti-plaque效果

牙菌斑的殖民化變異鏈球菌在齲齒起著決定性作用。西和山本2002,發現氟釋放S-PRG填充物的預防與斑塊表麵積累實驗包含S-PRG樹脂複合填料[30]。其他商業複合樹脂顯示成熟斑塊的表麵比giomer 24小時後。表麵上的牙恢複使用Beautifil II“電影”層是由唾液,據報道,減少血小板粘附和抑製細菌殖民化。雖然這“電影”層可能被刷,後續層被唾液複製。因此S-PRG填料有抑製血小板聚集的作用。

最近,一個體內實驗表明,減少牙菌斑形成S-PRG-containing樹脂材料比兩種材料。此外,變異鏈球菌的粘附saliva-treated S-PRG-containing樹脂的樹脂表麵明顯低於另兩種材料,盡管所有的材料具有顯著的殺菌活性從這些結果,我們可以得出結論,S-PRG可以抑製變形鏈球菌在固體樹脂和可溶性形式[11]。

牙周生物膜

牙周炎是由periodontopathic細菌如Porphyromonasgingivalis black-pigmented, Gramnegative, asaccharolytic厭氧細菌[31]。p . Gingivalis有幾個生物活動,如蛋白酶分泌和coaggregation [32]。據報道,蛋白酶gingipain抑製活動在人類中性粒細胞[33]。Gingipain有關促進經濟增長p . gingivali。Gingipain也涉及白明膠酶活動可能引起牙周組織退化[34]。p . gingivaliscoaggregates等口腔細菌梭菌屬nucleatum,這些multistrain複雜的社區的形成是一個初始的和關鍵的步驟,牙周炎的發病機製[35]。

效果的S-PRG coaggregation之間p . gingivalisf . nucleatum

f . nucleatum展品coaggregation與p . gingivalis。Coaggregation periodontopathic細菌與細菌有關附件的牙齦縫隙[36]。最近,一些金屬離子被發現抑製coaggregating P的能力。gingivalis他們有望抑製的解決p . gingivalis在牙齦溝[37]S-PRG也可能幹擾的形成先進multistrain牙周環境中的細菌群落。這些抑製效應的機理還不清楚,需要澄清。S-PRG眾所周知,釋放各種離子,包括F−,3 +,老2 +、SiO3−,波33−和鈉+[38]。

硼是已知皮膚疾病和牙周炎的抗菌活性和抑製細菌和真菌群體感應。(39 - 41)。群體感應是生物膜的形成的關鍵因素,所以在鏈球菌抑製這個函數可能是一個好的候選S-PRG的行為機製。在p . gingivalis,負責S-PRG行動的機製可能涉及金屬鹽和離子的控製調節細菌酶活性。Gingipains已知需要金屬離子達到最大酶活性而明膠酶抑製金屬鹽。因此,S-PRG可能影響酶活性的調節這些金屬鹽和離子的濃度(42、43)。S-PRG洗出液被發現有一個BAPNA-hydrolyzing和白明膠酶活動的抑製效果p . gingivalis

Giomer和牙本質過度敏感

Tsubota等人報道,S-PRG填料有優越,對開放的牙本質小管阻塞作用,從而為底層牙質提供耐酸性。氟化物和其他礦物質的集中釋放S-PRG填充物可能導致小管,隨後補充礦質,長期阻塞[44]。

細胞毒性

已經顯示初始pH值較低的牙科材料可能導致細胞毒性反應(45、46)自giomer雇傭prereacted玻璃離子交聯聚合物技術,fluoroaluminosilicate玻璃與polyalkenoic酸在水中反應前納入silica-filled聚氨酯樹脂、初始pH值在giomer似乎並不減少高達樹脂離子交聯聚合物和傳統的新加坡政府投資公司[47]。一項研究表明,樹脂改性玻璃離子交聯聚合物表麵保持低pH值至少60分鍾設置[48]。黃等人已經表明,樹脂改性玻璃離子交聯聚合物水泥人工培養的牙齦成纖維細胞細胞毒性是通過抑製細胞生長,附件和擴散[49]。體外研究報告稱Giomer複合是一種無毒的材料對人牙齦成纖維細胞[50]。

(二)物理性能/機械性能

撓曲強度:130 Mpa

抗剪粘結強度= 12.39 Mpa

維氏硬度:62高壓

耐磨性:0.52 wt % [51]。

研究由四,報道的比較抗壓強度Giomer, Compomer和複合[52](246 Mpa,分別為151.943 Mpa和146.265 Mpa)

水吸收/尺寸變化

牙科修複材料,旨在釋放氟,氟離子的擴散在一個水介質吸收。釋放氟,核心能力是一個物質的能力來支持擴散的水雖然沒有非常大的價值吸收。

McCabe[53]報道,樹脂的性質矩陣是一個基本參數,不僅可以控製水的擴散速率也水吸附的程度,材料結構的一部分。giomer, pre-reacted區可能隻影響表麵的玻璃或消費幾乎整個玻璃粒子和這種差異進一步創建了一個產品在這個集團的分公司。填料粒子表麵上的反應區不僅可以作為氟化水庫充電,但也可能導致增加水吸收和擴散。這樣的吸收可以容忍它不會導致任何提供機械性能惡化或產生過度腫脹或導致內部或徑向壓力產生材料局限時,腔內或當被用作塗膠泥代理。

麥凱布也報道giomer和compomer之間,隻有giomer給了很大程度上的腫脹這表明這種材料的吸水機理是能夠克服的限製影響腔[53]。giomer之間的主要區別在微觀結構和compomer材料是pre-reacted玻璃多元酸的存在區域成為giomer的填料結構的一部分。似乎這些區域負責生成滲透效應導致腫脹和壓力。壓力大是否足以導致牙齒骨折是不確定的,因為這將取決於空腔尺寸、殘餘齒結構厚度[53]。

Fatma,有趣的報道,有直接關係的水吸附程度不同的修複材料和顏色穩定性和邊緣完整性[54]。

光學性質

專利填料技術集成的光傳輸和擴散性質自然牙齒。這使得自然修複出現一層。填料結構開發了模擬自然牙齒的內部結構與理想的光傳輸和光學特性。搪瓷的溫和的半透明和光線傳播的光的漫射牙質提供可預測的美學與自然密切匹配陰影的牙齒。

優秀自然陰影複製與變色龍效應,可以實現使用一個混合的陰影和周圍的牙齒修複察覺。在審美要求的情況下可以用於實現額外的色調異常結果。熒光接近天然牙和防輻射的艾爾:3.4毫米,特殊防輻射,70%大於搪瓷和200%大於象牙質和牙釉質的1.7倍和3倍。它有一個治療深度:5.9毫米。

應用程序/適應症
  1. 修複類III, IV和V蛀牙
  2. 類我蛀牙的修複和選擇性二類蛀牙
  3. 修複在乳牙
  4. 基地/襯在修複中
  5. 窩溝封閉劑
  6. 削弱封網
  7. 修複破碎的瓷器和複合材料
  8. 恢複子宮頸糜爛和根麵齲
  9. 修複斷裂切的邊緣
  10. 貼麵板和帖子
  11. 直接美容修複
  12. 蓋髓劑
結論

Giomer是一家專業恢複材料和玻璃離子交聯聚合物水泥複合材料的性能。S-PRG技術不僅提供了複合材料的機械強度的好處但也提供多種離子的釋放我。e鈉離子、矽酸鹽離子、鋁離子,氟離子,硼酸鹽離子和鍶離子從而提供多個生物功能如氟釋放和充電,Anti-plaque效果,抗生物膜效果,調製的博士,美學,光傳導、擴散和熒光性質類似於自然牙齒。它擁有無與倫比的輻射不能透過,顏色穩定和優秀的處理和材料特性。

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文章類型:研究文章

引用:區塊Hajira新南威爾士州,之一Meena N (2015) GIOMER -智能粒子(新一代玻璃離子交聯聚合物水泥)。Int J影響口腔健康2 (4):doi 7090.166 http://dx.doi.org/10.16966/2378

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出版的曆史:

  • 收到日期:2015年8月24日

  • 接受日期:2015年11月30日

  • 發表日期:2015年12月8日