Bonding in der Zahnmedizin
I. Definitionen:
Laut LAROUSSE:
Befestigen, etwas mit einem geeigneten Leim oder Klebstoff an etwas anderem festkleben.
Bei Prothesen:
Methode zur Befestigung prothetischer Rekonstruktionen. Das Prinzip besteht in der Montage durch physikochemischen Verbund der beiden Schnittstellen: Zahngewebe und prothetischer Teil.
II. Verschiedene Kleber:
1. Harze
Harze, die durch die Polymerisation von Methacrylmolekülen entstehen. Man findet sie in Klebstoffen und Verbundwerkstoffen. Man unterscheidet:
- Bei dem Klebstoff handelt es sich um ein sehr flüssiges Harz, das in die Rauheiten der behandelten Zahnoberflächen eindringt und so eine mechanische Haftung bildet.
- Mit Partikeln beladene Klebstoffe, die die mechanische Verbindung zwischen Klebeschicht und Prothese herstellen.
In Klebstoffsystemen werden Harze im Allgemeinen mit Mitteln vom Typ „Primer“ kombiniert, die die zu verklebende Oberfläche modifizieren.
- Klassifizierung von Klebstoffsystemen: Basierend auf den Wirkprinzipien der verschiedenen Klebstoffsysteme unterscheiden wir 2 Hauptklassen von Klebstoffen:
Produkte, die vor ihrer Verwendung geätzt und anschließend gespült werden müssen.
Dabei handelt es sich um Produkte, die ohne vorherige Behandlung direkt auf die Zahnoberflächen aufgetragen werden. In diese Klasse sind sämtliche selbstätzenden Systeme eingeordnet.
Je nach Polymerisationsverfahren unterscheiden wir:
Selbsthärtende Klebstoffe (Basis + Katalysatormischung)
Lichthärtender Kleber (Lichtquelle)
Gemischte Polymerisationsklebstoffe (oder duale photochemische)
2. „4 META“-Harze:
Es handelt sich um ein Acrylharz, das zwei neue Verbindungen enthält:
• 4-META (4-Methacryloyloxyethyltrimellitatanhydrid)
• Tri-n-butylboran (TBB).
- Merkmale :
- Ein Produkt der Wahl zum Verkleben von Metalllegierungen
- Die Haftung am Zahngewebe, insbesondere am Dentin, ist dank der Bildung einer hochwertigen Hybridschicht effektiv.
3. „Methyldiphosphat“-Harze: MDP
1981 entwickelte Kuraray ein phosphathaltiges Monomer, das die Haftung am Dentin verbesserte.
- „MDP“-Harz verbessert die Haftung an Zahnschmelz und Dentin
- Bietet eine hochwirksame Bindung an Metalllegierungen.
- Das Abbinden des Materials erfolgt anaerob und ermöglicht daher eine lange Verarbeitungszeit.
- Die Polymerisation wird nach dem Auftragen eines Isoliergels ausgelöst
- PANAVIA ist der Handelsname dieses MDP-Harzes.
4. Kunststoffmodifizierte Glasionomerzemente (Hybride), CVIH:
- Sie weisen eine echte chemische Haftung am mineralisierten Gewebe des Zahns sowie an bestimmten Legierungen auf.
- Allerdings ist die Eigenfestigkeit des Materials geringer als die erreichte Klebefestigkeit.
- CVIs werden daher meistens mit Harz verstärkt.
- Die Haftung modifizierter CVIs könnte durch die Anwendung eines Klebstoffsystems vor der CVIH-Platzierung verbessert werden.
III. Erforderliche Eigenschaften:
Einfache Handhabung
Biokompatibilität; nicht zytotoxisch für das Pulpa-Dentin-Organ
Haltbarkeit: Erhalt der Klebeverbindung über einen längeren Zeitraum
Der klebende Charakter: sorgt für eine sofortige Klebeversiegelung
Imprägnierung: verhindert das Eindringen von Bakterien und Flüssigkeiten, die Empfindlichkeit und Karies verursachen.
IV. Mitgliedschaftsmechanismus:
- Bindung an Zahngewebe:
Die beiden Gewebe, aus denen der Zahn besteht, Zahnschmelz und Dentin, unterscheiden sich stark in ihrer chemischen Zusammensetzung und ihren physikalischen Eigenschaften. Zahnschmelz ist ein hartes, sprödes Gewebe, während Dentin weicher und flexibler ist. Diese Gewebedualität erschwert Adhäsionsprozesse.
Mitgliedschaft:
Es handelt sich um die Verbindung zweier Festkörper. Dies wird im Allgemeinen durch ein Klebemittel (normalerweise flüssig) erreicht, das die beiden Oberflächen befeuchten kann und beim Aushärten eine Versiegelung zwischen den beiden Elementen herstellt.
Wie ?
Der Mechanismus, der den Klebstoff in engem Kontakt und dauerhaft mit der festen Oberfläche hält, kann sein:
- Chemisch: Der Klebstoff geht primäre chemische Bindungen mit der festen Oberfläche ein, insbesondere mit dem Calcium des Hydroxylapatit.
- Mechanisch: mikromechanisch, sogar nanomechanisch aufgrund des Eindringens des flüssigen Klebstoffs in die Unebenheiten der festen Oberfläche.
- Oder eine Kombination aus beidem.
- Schmelzbindung:
Dr. Michael Buonocore zeigte erstmals, dass eine Säure die Oberfläche des Zahnschmelzes verändern und eine Bindung durch ein Harz ermöglichen kann.
Durch die stärkere Auflösung des Prismenkerns entsteht tatsächlich ein Mikrorelief auf der Zahnschmelzoberfläche.
In die entstandenen Spalten kann dann ein Harz eindringen und durch mechanische Verzahnung für Haftung sorgen.
- Klinische Anwendung von Schmelzbonding: Klebebrücke
Die Schmelzbindungstechnik umfasst typischerweise drei Schritte:
- Ätzen des Zahnschmelzes mit Orthophosphorsäuregel für 30 s.
- Kräftiges Abspülen mit einem Luft-Wasser-Spray, gefolgt von sorgfältigem und vollständigem Trocknen mit einem Luftstrahl: Es wird ein kreideartiges, mattweißes Aussehen des Zahnschmelzes beobachtet
- Auftragen des Schmelzbindemittels.
- Verbund zum Dentin:
Ätzspülung: Auf der Ebene der Dentinoberflächen erfolgt der Säureangriff:
-Entfernt den größten Teil des Dentinschlamms,
-Öffnet röhrenförmige Öffnungen,
-Oberflächliche Demineralisierung der peri- und intertubulären Bereiche (einige μm)
Dieser oberflächliche Bereich des Dentins besteht aus einem Netzwerk miteinander verwobener Kollagenfibrillen, die im Spülwasser dispergiert werden.
Die Anwesenheit von Wasser behindert die Infiltration der mit hydrophobem Klebeharz behandelten Oberfläche.
Das Verdampfen des Spülwassers durch Trocknen bewirkt in diesem Stadium eine Verschmelzung der Proteinfibrillen
Die eingestürzte Oberfläche wird kompakt und lässt das Harz nicht mehr eindringen.
Um das Wasser zu entfernen und das Eindringen des Harzes zu ermöglichen, verwenden Sie ein Mittel namens Primer.
- Die primäre:
Der Primer ist eine Flüssigkeit, die Folgendes ermöglicht:
- Entweder um das Kollagennetzwerk ausreichend porös zu halten
- Oder um ihm die erneute Ausdehnung zu ermöglichen, wenn er beim Trocknen zusammengefallen ist.
Das Auftragen eines Primers erscheint unabdingbar, um die Durchlässigkeit des demineralisierten Dentins nach der Verdunstung des darin enthaltenen Wassers zu ermöglichen.
Sobald das Wasser entfernt ist, hat die Oberfläche einen hydrophoben Charakter, der das Eindringen des Harzes begünstigt.
- Das Klebharz:
- Der dritte Schritt der Klebebehandlung ist lediglich das Auftragen des Klebeharzes, das in die Tubuli eindringen und die Kanäle des inter- und peritubulären Proteinnetzwerks infiltrieren muss.
- Nach der Polymerisation bildet sich zwischen der Restauration und dem intakten Dentin eine haftfeste und wasserfeste Interphase.
- Diese Interphase besteht aus einer hybriden inter- und peritubulären Schicht
- Die Hybridschicht:
Die Hybridschicht ist eine Verflechtung zweier Polymertypen: einerseits der Kollagenfasern der Dentinmatrix, einem Polymer natürlichen Ursprungs, und andererseits der Makromoleküle des Adhäsivs, einem synthetischen Polymer.
- Klinische Anwendung des Dentinbondings:
- Direkte Klasse-V-Restaurationen bei minimalem Zahnschmelz
- Indirekte Restaurationen: Inlay/Onlay, Keramikkrone
- Verbund mit Rekonstruktionsmaterialien:
■ Verkleben von Keramik
■ Kunstharzbindung
■ Metallbindung
- Verkleben der Keramik:
Das Kleben ist eine effektive Methode, um die Zerbrechlichkeit von Keramik zu überwinden. Wir unterscheiden:
- Ätzbare Keramik: Feldspatkeramik oder gepresster Empress-Typ
Dabei handelt es sich um Keramiken, die Silikate in mehr oder weniger großen Mengen enthalten. Diese glasartige Phase kann mit einer starken Säure, der Flusssäure, geätzt werden, wodurch ein für die Verklebung geeignetes Relief entsteht. Aufgrund ihrer Toxizität und Flüchtigkeit ist bei der Anwendung dieser Säure große Vorsicht geboten (Handschuhe, Maske und Schutzbrille tragen). Die Säure muss gründlich abgespült werden.
Im zweiten Schritt wird auf der Oberfläche der Keramik ein Silan abgeschieden. Dieser Haftvermittler ermöglicht einerseits die chemische Bindung zur glasartigen Phase und andererseits die Anbindung des Bindeharzes. Silan trägt außerdem dazu bei, die Benetzbarkeit der Keramikoberfläche zu erhöhen.
Da dieser Keramiktyp ausreichend lichtdurchlässig ist, kann ein photopolymerisierendes Klebesystem verwendet werden.
- Nicht ätzende verstärkte Keramik:
- Aluminiumoxid- oder Zirkonoxid-verstärkte Keramik (Inceram®, Procera®)
- Eine Behandlung mit Flusssäure ist wirkungslos und erzeugt auf der Oberfläche solcher Keramiken kein für die Verklebung geeignetes Relief.
- Die Behandlung erfolgt durch:
- Sandstrahlen der Laibung der Prothese mit Aluminiumoxid
- Durch die künstliche Kieselsäureabscheidung sind die sofort erzielten Haftwerte sehr hoch.
- Durch die Verwendung von Klebstoffen vom Typ 4-META oder MDP lassen sich erhebliche Haftwerte erzielen.
- Da diese Keramiken mehr oder weniger undurchsichtig sind, ist es wichtig, ein Klebstoffsystem zu verwenden, das teilweise oder vollständig chemopolymerisiert und nicht nur photopolymerisiert.
- Kunstharzbindung:
- Behandlung der Laibung des Prothesenteils zur Verbesserung der Haftung durch systematisches Sandstrahlen mit Tonerde.
- Wir ätzen mit Flusssäure und tragen anschließend ein Silan auf.
- Bei nicht zu dicken Prothesenteilen (< 2-3 mm) kann ein lichthärtender Kleber verwendet werden. Über diese Dicke hinaus muss ein chemopolymerisierender Klebstoff verwendet werden.
- Metallbindung:
Die Bindung an Metalllegierungen wurde zunächst durch mechanische Retention erreicht:
• zunächst in Form einer Makroretention (perforierte Lamellen von Rochette-Brücken);
• anschließend Mikroretention durch Sandstrahlen mit Aluminiumoxid.
Dank der Klebstoffe vom Typ 4-META (Superbond®) (Panavia®) liegen die auf Legierungen erzielten Haftwerte in der gleichen Größenordnung wie die Haftung auf Zahngewebe.
Das Verbinden mit einer Edelmetalllegierung ist weniger effektiv als mit einer Nichtedelmetalllegierung.
Um diese Haftung zu erhöhen, wurden Oberflächenbehandlungen vorgeschlagen, die darin bestehen, Kieselsäure auf der Metalloberfläche abzuscheiden.
Diese Kieselsäure wird dann durch die Anwendung eines Silans mit dem Bindeharz verbunden.
Wenn dann sehr hohe Haftwerte erzielt werden, scheint es, dass mechanische und thermische Ermüdung die Klebeschicht recht schnell zersetzt.
Mittelfristig verliert die Collage ihre Wirksamkeit.
Das empfohlene Protokoll besteht daher darin, den prothetischen Teil mit 50 μm Aluminiumoxid zu sandstrahlen und dann ein Harz vom Typ 4-META oder Panavia® zu verwenden .
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