Dołącz do czytelników
Brak wyników

Z codziennej praktyki

5 kwietnia 2019

NR 49 (Marzec 2019)

Stomatologiczne materiały bioaktywne w naszej praktyce

0 132

Materiały bioaktywne od wielu lat stosowane są z powodzeniem zarówno w stomatologii zachowawczej, jak i endodoncji. Jak stosować je w praktyce?

W codziennej praktyce coraz częściej można napotykać produkty opisywane z wykorzystaniem przedrostka bio-. Istnieje jednak poważna różnica pomiędzy materiałami biozgodnymi a bioaktywnymi.

Czym zatem jest bioaktywność? Definicja ewoluuje wraz z rozwojem tych materiałów, a w uproszczeniu opisuje tworzywa, które zdolne są do wywoływania odpowiedzi prowadzącej do trwałego łączenia z tkankami. Szkła bioaktywne wchodzą w skład szerszej grupy materiałów określanych jako bioceramika. Tworzywa te klasyfikowane są w trzy grupy, co związane jest ze specyficznym dla każdej z nich rozwojem reakcji tkankowej. Pierwsza to ceramika inertna (korund, tlenek cyrkonu). Druga grupa to bioaktywne szkła, bioaktywna ceramika i hydroksyapatyt, czyli: BAG BAG-C HPa (ang. bioactive glass, bioactive glass-ceramic, hydroxapatite). Jako ostatnią wyróżnia się ceramikę bioresorbowalną. Z punktu widzenia stomatologii zachowawczej znaczenie mieć będą materiały z drugiej grupy.

Odkrycia szkieł bioaktywnych dokonał prof. Larry Hench. Pierwotnie zajmujący się zastosowaniami szkieł w elektronice, został zainspirowany do podjęcia badań w kierunku stworzenia materiałów dla celów medycznych. A miało to miejsce w latach 60. XX wieku. W 1969 r. stworzone zostało szkło, które zdolne było do tworzenia trwałego łączenia z tkanką kostną. Do stworzenia materiału wykorzystano tlenki: SiO2, CaO, Na2O i P2O5, które łączono w precyzyjnie określonych proporcjach w procesie spiekania wysokotemperaturowego. Tworzenie kolejnych modyfikacji zarówno w zakresie składu, jak i technologii wytwarzania sprawia, że obecnie dysponujemy bardzo licznymi rodzajami tych tworzyw. Przykładem może być stworzone w 1971 r. szkło o nazwie Bioglass®45S5, które stosowane jest do dnia dzisiejszego, a symbole 45S5 stanowią skrócony opis składu, odnosząc się do procentowej zawartości tlenku krzemu i proporcji molowej składu wapnia i fosforu. Larry Hench stworzył również klasyfikację aktywności materiałów ceramicznych, a że odnosiła się ona do wszczepów, to stanowiła skalę określającą czas, który niezbędny jest do uzyskania integracji połowy powierzchni wszczepu.
Należy podkreślić, że materiały o wysokiej aktywności (klasa A wg wspomnianej klasyfikacji) mogą indukować połączenia zarówno z tkanką kostną, jak i tkankami miękkimi. 

Zdobyte doświadczenia i wiedza pozwalają na skuteczne zastosowanie materiałów bioaktywnych w zakresie stomatologii zachowawczej, pedodoncji i endodoncji, rozszerzając ich zastosowanie poza obszar chirurgii, periochirurgii i implantoprotetykę. 
Działanie materiałów bioaktywnych na gruncie chemicznym rozpatrywać należy jako tworzywa umożliwiające uwalnianie wysokich stężeń jonów – poziom takiej aktywności związany jest ściśle ze składem i budową strukturalną. Zmiana procesu wytwarzania szkieł bioaktywnych ze wspomnianej metody wysokotemperaturowej na technologię zol–żel umożliwiła dalsze adaptacje, w tym eliminację „topników” w postaci tlenku sodu i potasu, co nie zmniejszyło aktywności wytwarzanych tą metodą dwu-, trój- i czteroskładnikowych kompozycji, tj. składających się z tlenków krzemu i wapnia, fosforanów i tlenku magnezu.
Zmiana metody wytwarzania szkieł wpływa na budowę strukturalną, co przekłada się na porowatość. Wartości wielkości tych porów dla szkieł topionych zmniejszają się do 1,6–2,1 nm, a dla szkieł wytwarzanych metodą zol–żel wynoszą 6,5–9,5 nm. Zwiększona porowatość stwarza większą aktywną powierzchnię, co sprzyja wymianie jonowej, w dużej mierze rekompensując zmniejszoną rozpuszczalność szkieł tworzonych bez udziału wspomnianych topników (Na2O i K2O).
 
Cały czas jednak odnosimy się do szkieł bioaktywnych, czyli napełniaczy materiałów złożonych, stosowanych w pracach zachowawczych i endodoncji. Istotny wpływ na warunki wymiany jonowej, a co za tym idzie – aktywności, wywierać będzie osnowa. 
Technologia tworzenia materiałów to jedna kwestia, ale dla praktyka konieczna jest znajomość ich działania. Zrozumienie wielu złożonych procesów niejednokrotnie staje się łatwiejsze, jeśli odwołamy się do znanych analogii.
Każdy z nas pamięta jedno z bardziej fascynujących doświadczeń szkolnych, które polegało na hodowaniu kryształków soli w słoiczku. Istotą zjawiska było wytworzenie przesyconego roztworu (rozpuszczanie soli w gorącej wodzie), a następnie obserwowano, jak rozwijają się kryształy na nitce zawieszonej w ostudzonym już roztworze. Wyobraźmy sobie, że słoiczek wykonany jest ze szkła bioaktywnego, które uwolni bardzo dużą ilość jonów. Dążąc do równowagi, część z nich wytrąci się na powierzchni tej niteczki. Różnica polega na tym, że zamiast niteczki w naturze będzie kolagen, a zamiast kryształków NaOH rozwiną się kryształy hydroksyapatytu....

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Forum Stomatologii Praktycznej
  • Nielimitowany dostęp do całego archiwum czasopisma
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy