Skloionomerní cement a jeho využití v zubním lékařství
V zubařské praxi je nutná potřeba materiálů využitelných k náhradě poškozených a ztracených zubních tkání. Zubní kaz je celosvětově velikým problémem, postihuje až 90 % populace a jedná se tak jednoznačně o nejrozšířenější infekční onemocnění. Zubní kaz destruuje tvrdé zubní tkáně a ty je pak potřeba nahradit - nejčastěji výplňovým materiálem. K tomuto účelu dnes slouží zejména kompozitní materiály nebo skloionomerní cementy.
Co je skloionomerní cement (GIC)?
Skloionomerní cement, anglicky „glass ionomer cement“ (GIC), je adhezivní cement s širokým použitím v zubním lékařství. Skloionomerní výplně jsou bílé výplně na bázi skla, které jsou chemicky či světlem tuhnoucí. Složkou skloionomerních cementů je fluorohlinitokřemičité sklo. Skloionomerní cementy jsou přímé výplňové materiály. Tato směs tuhne pouze díky probíhající chemické reakci.
Proces tuhnutí a struktura GIC
Po smíchání prášku a tekutiny jsou v počáteční fázi tuhnutí uvolňovány vápenaté a hlinité kationty Ca2+, Al3+. Koncentrace Ca2+ roste rychleji než koncetrace Al3+, proto dojde během několika minut ke ztuhnutí cementu pomocí vápenatých můstků mezi molekulami kyseliny polyakrylové. Vzniklý gel reaguje na vlhkost, voda slouží jako reakční složka a po ztvrdnutí stabilizuje strukturu cementu hydratací a gel se mění na ve vodě nerozpustný Ca-Al-polykarboxylový gel. Struktura plně vytvrzeného GIC je směs skleněných částeček obklopených silikagelem v matrix polyaniontů, spojených příčnými iontovými vazbami.
Výhody skloionomerních cementů
- Estetika: Skloionomerní cementy patří mezi adhezivní výplně a vyrábí se v různých odstínech bílé barvy, což je činí estetickými.
- Protikazivé vlastnosti: Ve skloionomerních cementech nalezneme vysoký obsah fluoridů. Díky tomu se velká část fluoridů uvolňuje hned po zhotovení výplně. Skloionomery mohou také působit jako zásobárna fluoridu - když je okolí bohaté na fluoridy, skloionomery je ve zvýšeném množství absorbují a uvolní je zpět, když hladina fluoridů v jejich okolí klesne. Klinicky probíhá nasycení skloionomeru fluorem např. při čištění zubů fluoridovou zubní pastou. Antibakteriální vlastnosti mají nejvyšší ze všech tří materiálů (amalgám, kompozit, GIC), a proto jsou obzvláště vhodné do úst s vysokou kazivostí.
- Adhesivní vlastnosti: Výhodou těchto výplní je jejich chemická vazba k zubní sklovině i dentinu. Jedinečnou vlastností skloionomerů je difuzní vazba, která se vytváří k dentinu i ke sklovině. Kyselina polyakrylová vytlačuje fosfátové a kalciové ionty ze zubní tkáně a ty jsou přijímány přilehlým cementem.
- Jednoduchá manipulace: Skloionomerní cementy vynikají jednoduchou manipulací. Použití GIC nemá specifické požadavky na tvar kavity. Makro ani mikro retence není nutná. Stěny kavity by měly být hladké a čisté, aby materiál co nejtěsněji přiléhal a mohla zde v co největší míře probíhat iontová výměna. V důsledku iontové výměny materiál pevně lne k povrchu kavity.
- Použitelnost: Lze je použít i do otvorů, které nejsou po celém obvodu ohraničené sklovinou (na rozdíl od fotokompozitních výplní).
Nevýhody skloionomerních cementů
- Malá mechanická odolnost: Nevýhodou skloionomerních cementů je jejich malá mechanická odolnost, která omezuje jejich použití na nezatížené (krčkové) výplně. K nevýhodám skloionomerních cementů patří poměrně malá mechanická odolnost, která omezuje jejich použití u dospělých na lokality okluzně nezatížené (krčkové výplně) či ke zhotovení tzv. fasetování.
- Estetika: Výsledný estetický efekt není tak dobrý jako u použití fotokompozitních materiálů - záleží na barvě a průsvitnosti ošetřovaných zubů. Skloionomerní cementy nejsou tak vysoce estetické jako kompozit.
- Porózita: CT skeny odhalily, že cement je velmi porézní. Vědci upozorňují, že porózita není na škodu, nesmí se však v těchto mikroskopických dutinkách nacházet zbytková tekutina. Ta by mohla mít za následek rychlé popraskání výplně. Dále hraje roli jejich uspořádání a hlavně to, jak se tekutina naváže na částice cementu. Právě vazba tekutiny s částicemi nejvíce ovlivňuje pevnost materiálu.
Vývoj a výzkum GIC
Přestože mají skloionomerní cementy nevýhody, vědci je považují za materiál s velkým potenciálem. Vědci zkoumali dva druhy skloionomerního cementu, kdy prášek byl vždy stejný, ale lišila se tekutina, kterou do prášku zamíchali (směs kyselin a poté samotná voda). Fyzici studovali strukturu a pevnost materiálu v obou případech. Ukázalo se, že nejpevnější jsou materiály, které se skládají z prášku a tekutiny obsahující kyseliny. GIC, do kterých se vmíchá pouze voda, jsou velmi křehké. Pokud vmícháme tekutinu s kyselinami, pak je cement mnohem méně porézní, vazby jsou silnější a své pevnosti dosáhne materiál daleko dříve. Co však dělá dnešní GIC cementy tak málo mechanicky odolnými, je stále velké množství volné tekutiny.
Porovnání výplňových materiálů
| Materiál | Výhody | Nevýhody |
|---|---|---|
| Skloionomerní cement (GIC) | Estetický, protikazivé vlastnosti (fluoridy), chemická vazba k zubu, jednoduchá manipulace, možno použít i do neohraničených kavit. | Nižší mechanická odolnost, nižší estetika než kompozit, poréznost (dle výzkumu). |
| Fotokompozitní výplně | Velmi estetické (dobře kopírují barvu zubu), dlouhá životnost, dobrá vazba na zub, mechanicky odolné (i pro laterální úseky). | Barevná nestálost (po několika letech), náročnost na zhotovení (vyžadují sucho), potřeba mezivrstvy adheziva. |
| Amalgámové výplně | Nejtrvanlivější výplň, silný antibakteriální efekt, pokud pod ním vznikne kaz, šíří se pomaleji. | Méně estetické, obsahují rtuť (dopad na životní prostředí), nehodí se pro velké dostavby (narušují zub). |
Aplikace GIC v praxi
Skloionomerní cementy jsou kompromisem mezi amalgámovými a fotokompozitními materiály. Jsou estetické, mají protikazivé vlastnosti a vynikají jednoduchou manipulací. Nejsou však tak mechanicky odolné jako např. amalgám a tak vysoce estetické jako kompozit. Na ošetřovaný zub, podle potřeby ev. Při ošetřování krčkových lézí je někdy vhodnější použít tzv. Po preparaci provedeme tzv. Pryskyřicí modifikované skloionomery díky přidaným fotoiniciátorům reagují zároveň i na světlo polymerační lampy a tuhnou tzv. Po šetrném přístupu ke kazu se odstraňuje jen kazivý dentin. Stěny kavity se ohladí a aplikuje se kondicionér (slabá kyselina, rozpuštějící smear layer). Kyselinu je nutno po 10 vteřinách vymýt. Po této přípravě se povrch kavity stává smáčivým, skloinomer se po něm volně roztéká. Skloionomer se musí chránit před nadměrnou vlhkostí. Materiál tuhne v několika málo minutách a může být opracován.
Čtěte také: Skloionomerní fixační cementy
Čtěte také: Výroba cementu a vápna: Klíčové milníky
Čtěte také: kvalitní stavební materiály z betonárny ve Vyškově
tags: #skloionomerni #cement #a #kovy #informace

