CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологииПрофессор Джунджи Тагами, D.D.S., Ph.D, Вице-президент и исполнительный директор по образованию и международному обмену учащихся, Заведующий кафедрой кариесологии и хирургической стоматологии в Токийском медицинском и стоматологическом университете (Япония) 60 лет назад, в 1955 году, Michael Buonocore опубликовал работу [1], в которой показал, что с помощью кислотного протравливания эмали можно улучшить адгезию композитного материала. С тех пор адгезивная технология существенно видоизменилась. За это время в рамках концепции реставрационного лечения были сформулированы принципы минимально инвазивной стоматологии. Такой подход подразумевает минимальное препарирование тканей при лечении кариозных и некариозных поражений зубов. Практическая реализация этой философии стала возможной за счет появления новых адгезивных материалов.Компания Kuraray Noritake Dental Inc. сыграла ведущую роль в появлении адгезивных композитных материалов. Не будет преувеличением сказать, что создание таких материалов стало одной из ключевых точек в появлении адгезивной стоматологии. На сегодняшний день важным трендом является концепция самопротравливающих материалов. Именно Kuraray Noritake Inc. первой вывела на рынок такой адгезив – им стал CLEARFIL SE BOND, который благодаря своим характеристикам признан сейчас золотым стандартом. История разработки и создания CLEARFIL SE BOND весьма интересна и дает врачам-стоматологам новое понимание того, каким образом создавалась современная адгезивная стоматология.

Создание и развитие адгезивных материалов 1. Тотальное травление фосфорной кислотой. История разработки адгезивных материалов началась в Kuraray Noritake Inc. в 1978 году, когда были начаты работы над CLEARFIL BOND SYSTEM-F. Это была первая в мире система тотального протравливания, которая  подразумевала, что фосфорная кислота одновременно наносилась и на дентин, и на эмаль. В ней в качестве мономера использовался Phenyl-P (рис. 1) [2]. CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 1. Структурные формулы Phenyl-P и MDP.

  Поначалу технология адгезии к дентину после кислотного протравливания не являлась широко распространенной и признанной в мире. Только в 1990-х годах эта система получила известность за пределами Японии и была внедрена в практику в странах Запада. Позже на смену Phenyl-P пришла технология MDP, которая легла в основу нового материала CLEARFIL NEW BOND. Затем, благодаря появлению катализаторов отверждения видимым светом был создан CLEARFIL PHOTO BOND. При этом с появлением каждой следующей адгезивной системы качество адгезии к дентину возрастало (рис. 2). CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 2. Сводные результаты исследований прочности сцепления (в МПа) дентина и адгезивов производства Kuraray Medical Inc. (данные исследований, проведенных на кафедре кариесологии и хирургической стоматологии, Медицинского и Стоматологического Университета г.Токио)
CBF:CLEARFIL BOND SYSTEM-F (система тотального протравливания) NB:CLEARFIL NEW BOND (Phenyl-P заменен на MDP) PB:CLEARFIL POHTO BOND (фотоплимеризация) LB:CLEARFIL LINER BOND SYSTEM (появление праймера) LB2:CLEARFIL LINER BOND 2 (первый самопротравливающий праймер) LB2V:CLEARFIL LINER BOND 2V (самопротравливающий праймер и адгезив двойного отверждения) MEGA:CLAERFIL SE BOND (самопротравливающий праймер в одной бутылочке и адгезив)
2. Создание праймера. В 1980-х годах происходило интенсивное изучение особенностей гибридного слоя, появилось множество исследований, которые дали более глубокое понимание механизма адгезии [3]. В результате появились праймеры, которые стали обеспечивать качественную адгезию к дентину. Первой системой, в которую они были включены, стала CLEARFIL LINER BOND SYSTEM, продемонстрировавшая существенное улучшение прочности сцепления с дентином. Чрезвычайно важным результатом исследований стало понимание того факта, что после смыва кислоты и подсушивания протравленного дентина поверхностная коллагеновая матрица сжимается, что негативно влияет на инфильтрацию бонда, тогда как при использовании праймера про исходит увлажнение поверхности, что приводит коллагеновую матрицу в исходное состояние и улучшает инфильтрацию адгезива. Это приводит к существенному росту показателей адгезии (рис. 2) и устраняет бондинговую чувствительность. 3. Появление самопротравливающего праймера. Phenyl-P и MDP, входящие в состав адгезивов (рис. 1) являются кислотными мономерами, поскольку их молекулы содержат либо карбоксилатные, либо фосфатные группы. Кислотность мономера может оказывать влияние на качество полимеризации, но они необходимы для обеспечения адгезии бондов на основе смоляной матрицы к тканям зуба. Благодаря усилиям разработчиков в 1993 году была  представлена без преувеличения эпохальная тех нология “самопротравливающего праймера”. Протравливающий эффект возникал благодаря кислотной составляющей мономеров, являющихся основным компонентом праймера. Первыми продуктами Kuraray Noritake, в которых была реализована эта технология, стали CLEARFIL LINER BOND 2 и PANAVIA 21. В 1999 году появился CLEARFIL SE BOND (рис. 3), состоящий из одной бутылочки с самопротравливающим праймером и одной бутылочки со светоотверждаемым адгезивом. CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 3. CLEARFIL SE BOND (1999). Праймер в одной бутылочке и адгезив
В Япониии на сегодняшний день самопротравливающий праймер имеет более, чем  20-летнюю историю клинического применения. Имевшиеся опасения относительно возможно недостаточной степени протравки эмали за прошедшее время были развеяны, и эта технология признана клинически надежной. Тем не менее, в случае работы с непрепарированной или пораженной флюорозом эмалью все же возможно кратковременное нанесение фосфорной кислоты. Прочность адгезии CLEARFIL SE BOND Изучению прочности сцепления современных адгезивов с тканями зуба посвящены многочисленные исследования. Известно, что оценка этого параметра серьезно зависит от применяемой методики тестирования. Тем не менее, при сравнении различных систем по результатам изучения 147 опубликованных работ, выяснилось, что прочность сцепления с дентином, которую демонстрирует CLEARFIL SE BOND, является самой высокой в большинстве использованных методик (рис. 4) [4]. CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 4. Прочность сцепления адгезива с дентином для 6 различных систем (по данным 147 исследований, проведенным по различным методикам тестирования). В большинстве исследований CLEARFIL SE BOND показал самую высокую силу адгезии (обозначена красными стрелками).
Благодаря своим показателям качества адгезии к дентину этот материал считается золотым стандартом адгезивной стоматологии, как в академической, так и клинической среде. С другой стороны, 3-этапные системы, в которых применяется травление фосфорной кислотой, по прежнему поддерживаются многими исследователями и врачами-стоматологами. Это объясняется тем, что по их мнению самопротравливающие адгезивы не создают типичной структуры эмалевых призм, характерной для кислотного травления. Тем не менее, после “мягкого” протравливания с помощью таких адгезивных мономеров, как MDP, достигается надежная адгезия к эмали (рис. 5-8) [5]. Кроме того, существуют опасения, что излишне агрессивное травлениеэмали фосфорной кислотой может снижать качество адгезии к эмали, особенно в ситуациях с параллельными препарированными эмалевыми призмами.
CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 5. Фото поверхности эмали (сканирующая
электронная микроскопия SEM) после воздействия
адгезивом CLEARFIL SE BOND. Хорошо видна
небольшая шероховатость поверхности.

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 6. Фото поверхности эмали (сканирующая
электронная микроскопия SEM) после воздействия травления фосфорной кислотой. Наблюдается
грубая поверхность.

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 7. Фото границы дентин–бонд после использования CLEARFIL SE BOND (сравните
с рис. 5). Наблюдается плотная структура.

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 8. Фото границы дентин–бонд (сравните
с рис. 6). Вследствие интенсивного действия
фосфорной кислоты наблюдаются отрывы
и пустоты.

Характеристики
CLEARFIL SE BOND

В состав CLEARFIL SE BOND входят следующие компоненты:
Самопротравливающий праймер (pH 2.0):
– MDP,
– HEMA (гидроксиэтил метакрилат),
– DMA (диметакрилат, катализатор, вода).
Бондинг:
– MDP,
– HEMA,
– DMA,
– Bis-GMA
– Наполнитель,
– Катализатор.

Самопротравливающий праймер содержит MDP, который является активным кислотным мономером
для деминерализации эмали и дентина. Кроме того, в его состав входят HEMA (в качестве гидрофильного компонента), диметакрилат, катализатор и некоторое количество воды, обеспечивающей возможность ионизации кислотных мономеров. Его уровень pH равен 2, что позволяет одновременно протравливать дентин и эмаль, при этом отсутствует необходимость в этапе смыва и ополаскивания.

После подсушивания слабым потоком воздуха с целью удаления излишков праймера наносится бонд и выполняется его фотополимеризация. Компоненты бонда аналогичны составу праймера, но при этом бонд не содержит воду и имеет в своем составе гораздо большее количество гидрофобных компонентов и наполнителей, что обеспечивает надежную адгезию с пломбировочными композитными материалами.
Доказано, что разработанный компанией Kuraray Noritake Inc. адгезивный мономер MDP при реакции с гидроксиапатитом образует соли, наиболее стабильные при взаимодействии с водой по сравнению с другими мономерами [6]. Этот факт подтверждает, что адгезия при использовании MDP возникает частично в результате химической реакции с твердыми тканями зуба, и соответственно такая адгезия более стабильна, чем при использовании других материалов. Появление на рынке самопротравливающего праймера и демонстрация материалом CLEARFIL SE BOND надежного сцепления с дентином явились стимулом для проведения новых расширенных исследований механизма адгезии к дентину. Как показано в ряде работ, даже при использовании кислотного травления необходимо сохранять поверхность дентина влажной для того, чтобы избежать сжатия коллагеновой матрицы, что позволит добиться адекватной силы адгезии – это нашло свое отражение в рекомендациях к технике “влажного” бондинга [7]. При этом также очевидно, что наличие избыточных количеств воды на поверхности дентина снижает качество адгезии. Важными факторами надежной адгезии к дентину являются инфильтрация адгезивных мономеров, имеющих отличные адгезионные свойства к тканям зуба, в частности к дентину, а также качественная полимеризация. Для обеспечения достаточной инфильтрации необходимо либо кислотное травление, либо воздействие самопротравливающего праймера, что позволит растворить смазанный слой, возникающий на поверхности зуба в процессе препарирования. Области после кислотного протравливания, т.е. деминерализованные участки зубов, даже если их размеры невелики, должны быть укреплены и защищены за счет инфильтрации бонда. В противном случае такие неинфильтрованные участки повлияют на качество адгезии в долгосрочной перспективе. Исследование малых пустот и дефектов на границе дентин–бонд позволяет оценить качество используемой адгезивной системы. Так, с помощью раствора нитрата серебра, содержащего частицы серебра, которые могут проникать за эту границу, имеется возможность выявить оставшиеся пустоты. Данная методика в случае с CLEARFIL SE BOND показала отсутствие частиц серебра на границе дентин–бонд (рис. 9). Это означает, что CLEARFIL SE BOND обеспечивает качественную инфильтрацию в твердые ткани зуба и надежную полимеризацию [8]. На рис. 10 показана граница дентин–бонд в случае кислотного травления фосфорной кислотой и использования техники “влажного” бондинга.

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 9. Фото (SEM) границы дентин–бонд (CLEARFIL SE BOND) и график, демонстрирующий отсутствие
проникновения частиц серебра за эту границу.

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

Рис. 10. Фото (SEM) границы дентин–бонд после травления фосфорной кислотой и график, на котором видно проникновение частиц серебра и сквозь слой
адгезива, и внутрь гибридного слоя.

Хорошо видно, что частицы серебра проникли и в слой бонда, и в гибридный слой – это является свидетельством наличия небольших граничных пустот. В основном такие дефекты возникают из-за наличия избыточной влаги при использовании техники влажного бондинга. Похоже, что аналогичное воздействие избыточная влага может оказывать и в гибридном слое. Частицы серебра наблюдались на “дне” гибридного слоя – это является иллюстрацией того, что инфильтрация бонда в данной области была недостаточной даже несмотря на то, что в результате деминерализации, вызванной кислотным  травлением, коллагеновые волокна были обнажены. Вода, также как и нитрат серебра, может проникать в данную область. Вещества, способные вызвать повреждение коллагена (MMP – matrix metaloproteinases), также способны к такому проникновению. В таких ситуациях может происходить деградация коллагена и/или бонда, что приведет к разрушению адгезивной границы уже в краткосрочной перспективе. В литературе имеются указания на то, что по сравнению с использованием самопротравливающих систем агрессивное кислотное травление уменьшает прочность сцепления с дентином и приводит к существенному снижению срока службы реставраций [9, 10]. Как упоминалось выше, кислотное травление дентина создает структурные дефекты – участки обнаженного денатурированного коллагена на границе дентинбонд, на которых инфильтрация бонда становится невозможной (рис. 11). С другой стороны, использование CLEARFIL SE BOND не приводит к возникновению таких структурных дефектов, при этом последовательно и успешно формируются границы между композитом, адгезивом, гибридным слоем дентина, где эффекты кислотного травления не проявляются (рис.12).

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 11. Схематическое представление границы дентин–бонд для адгезива etch & rinse (с травлением
фосфорной кислотой) и для CLEARFIL SE BOND:
B: Слой бонда
H: Гибридный слой
DD: Слой коллагена, не закрытый ни бондом, ни гидроксиапатитом.
D: Дентин
CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 12. Снимок (TEM) супердентина, сформировавшегося
после применения CLEARFIL SE BOND
S: Супердентин
B: Слой бонда
H: Гибридный слой
D: Дентин
OL: Остаточный дефект дентина, вызванный воздействием кислоты

Супердентин

Анализ граничного слоя, возникающего между дентином и CLEARFIL SE BOND показывает, что непосредственно под границей дентин–бонд в дентине возникают зоны, устойчивые к воздействию кислоты [11]. Такие участки имеют свойства, превосходящие характеристики обычного дентина, и получили название “супердентин”. Можно предположить, что эта модификации дентина в конечном итоге приведет к появлению новых подходов в профилактике и защите от кариозных повреждений твердых тканей зубов (рис. 13-14) [12-14].

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии
Рис. 13-14. Схематическое представление супердентина

CR: Композитный
материал
B: Слой бонда
H: Гибридный слой
SD: Супердентин
D: Дентин

CLEARFIL SE BOND – золотой стандарт современной адгезивной стоматологии

В случае применения кислотного травления из-за недостаточного проникновения бонда внутрь протравленного дентина возникновение супердентина невозможно. Это явление наблюдается только при использовании самопротравливающих адгезивных систем. В настоящее время данный механизм еще изучается, однако уже понятно, что толщина и свойства слоя супердентина различаются в зависимости от того, какая адгезивная система используется. Ожидается, что в будущем концепция супердентина сыграет большую роль в улучшении качества адгезии, также как и в предотвращении возникновения вторичного кариеса.

Заключение

В последние годы появилось множество продуктов, относящихся к категории одноэтапных самопротравливающих адгезивов. Они возникли как ответ на желание врачей-стоматологов упростить процедуру применения адгезивов, и их клиническая надежность подтверждена. Тем не менее, их прочностные характеристики не сравнимы с CLEARFIL SE BOND, который создавался, исходя из необходимости обеспечить максимальное качество адгезии.
Безусловно, выбор адгезивной системы для применения в том или ином клиническом случае остается за врачомтоматологом, однако очевидно, что CLEARFIL SE BOND обеспечивает наибольшую надежность адгезии по сравнению с продуктами-аналогами.

Литература:

1) Buonocore M.G (1955 Dec). A simple method of increasing the adhesion of acrylic filling materials to enamel. J Dent Res 34(6): 849-53.
2) Fusayama T, Nakamura M, Kurosaki N et al (1979). Non pressure adhesion of a new adhesive restorative resin. J Dent Res 58: 1364-1370.
3) Nakabayashi N (1982). The promotion of adhesion by the infiltration of monomers into tooth substrates. J Biomed Mater Res 16: 265-273.
4) Scherrer SS, Cesar PF, Swaine MV (2010). Direct comparison of the bond strength results of the different test methods: A critical literature review. Dental Mater. 26: e78-e93.
5) Shimada Y, Tagami J (2003). Effect of regional enamel and prism orientation on resin bonding. Opera Dent 28: 20-27.
6) Yoshida Y, Nagakane K, Fukuda R et al (2004) Comparative study on adhesive performance of functional monomers. J Dent Res 83: 454-458
7) Kanca J (1992). Resin bonding to wet substrate. Part I. Bonding to dentin. Quint Int 23: 39-41.
8) Yuan Y, Shimada Y, Ichinose S, Tagami J (2007). Qualitative analysis of adhesive interface nanoleakage using FE-SEM/EDS. Dent Mater 23; 561-569.
9) Nakajima M, Okuda M, Ogata M, Pereira PNR, Tagami J, Pashley DH (2003). The durability of a fluoride-releasing resin adhesive system to dentin. Opera Dent 28: 186-192.
10) Okuda M, Pereira PNR, Nakajima M, Tagami J, Pashley DH (2002). Long term durability of resin dentin interface: Nanoleakage vs microtensile bond strength. Opera Dent 27(3): 289-296.
11) Jaberi Ansari Z, Sadr A, Moezizadeh M et al. (2008). Effects of one-year storage in water on bond strength of self-etching adhesives to enamel and dentin. Dent Mater J 27: 266-272.
12) Tsuchiya S, Nikaido T, Sonoda H, et al. (2004) Ultrastructure of the Dentin-Adhesive Interface after Acid-base Challenge. J Adhes Dent 6: 183-190.
13) Nikaido T, Weerasinghe DD, Waidyasekera K, Inoue G, Foxton RM, Tagami J (2009). Assessment of the nanostructure of acid-base resistant zone by the application of all-in-one adhesive systems: Super dentin formation.
Bio-med Mater Eng 19(2): 163-71.
14) Waidyasekera K, Nikaido T, Weerasinghe DS, Ichinose S, Tagami J (2009). Reinforcement of dentin in self-etch adhesive technology: a new concept. J Dent 37(8):604-9.

Close Menu