Adhesión de las resinas compuestas

En odontología existen muchos tipos de materiales, con algunos de ellos se ha conseguido una adhesión intrínseca (por el propio material) otros como las amalgamas, no tienen ningún mecanismo de adhesión.

La adhesión es el fenómeno por el cual dos superficies se mantienen unidas por fuerzas interfaciales que pueden ser físicas, químicas o ambas (lo ideal es que haya unión química y física).

TIPOS DE ADHESIÓN

1. Química: hay distintas fuerzas que tienden a unir dos cuerpos:

– Atracciones interatómicas: todas son uniones muy potentes.

 Iónicas.
 Covalentes: son muy fuertes.
 Metálicas: algo más débiles.

– Atracciones intermoleculares: uniones más débiles.

 Van der Waals.
 Puentes de hidrógeno.

2. Física:

– Uniones micromecánicas: en estructuras muy porosas. Esmalte grabado con ácido fosfórico, otorgando una traba mecánica importante.

GRUPOS REACTIVOS

– Resina: los grupos reactivos (parte de una molécula que reacciona) los aportan los extremos de la cadena (=CH2).
– Sílice: son las partículas de relleno. Es SiO2, no tiene terminales que se puedan unir a la resina, por lo que no se unen por sí mismas. Para que esto ocurra, necesitamos una molécula bifuncional que las una.
– Silano: interfase entre el sílice y la resina que hace que ambas se pueden unir.
– Dentina: está formada fundamentalmente por:

 Hidroxiapatita:

 OH-, oxhidrilo.
 Ca++.

 Colágeno:

 -COOH, carboxilo.
 -NH2, amino.
 -CONH2, amido.

FUERZAS

– Fuerzas adhesivas: unen dos elementos distintos.
– Fuerzas cohesivas: mantienen unida una misma cosa.
– Tensión superficial: es una fuerza atómica que queda en la superficie sin compensar, quedar un átomo con fuerzas desemparejadas (el resto de las fuerzas atómicas están compensadas). Cuando el cuerpo es líquido.
– Energía superficial: igual que la tensión superficial cuando el cuerpo es sólido.
– Humectancia: es la capacidad de un líquido para mojar un sólido, depende de las energías de superficie de los sustratos. Ya que la tensión superficial tiende a mantener el líquido en forma de gota y la energía superficial del solido tiende a que se extienda. A mayor humectancia, mayor capacidad de mojar. Se mide por el ángulo que forma la superficie y la tangente de la gota. PE

SUSTRATOS

Son aquellas cosas a las que nos vamos a unir. Los principales son el esmalte y la dentina, y la resina compuesta. Un adhesivo puede pegar dos sustratos iguales o diferentes (se interpone entre ellos). En el caso de los dientes, el adhesivo debe poder unirse al esmalte, dentina y la resina compuesta, complicando la adhesión.

– Esmalte: unión física mediante microporos (uniones micromecánicas  que es la mejor unión que hemos conseguido en odontología).
– Dentina: unión menos definida. Podemos unirla químicamente, pero poco, con el colágeno.
– Resina compuesta: tiene radicales CH2, que permiten la unión química muy buena.

1. Esmalte

Está compuesto en un 96% de materia inorgánica (hidroxiapatita), 1% de materia orgánica y 3% de agua. No tiene células, vasos ni nervios. Estructura:

– Prismas del esmalte: tienen una dirección determinada.
– Capa aprismática: en la zona superficial del esmalte. Debemos eliminarla si queremos utilizar los prismas del esmalte para la adhesión.

2. Dentina

No tiene prismas. Está compuesto en un 65% de materia inorgánica, 20% de materia orgánica (colágeno) y un 15% de agua.

– Estructura tubular:

 Los túbulos van de la pulpa al esmalte.
 Contienen prolongaciones odontoblásticas.
 Contienen líquido dentinal.

– Smear layer: se elimina mediante ácido ortofosfórico. Es el barrillo dentinario, una capa de barrillo, que se queda más o menos adherida a la superficie siempre que pasamos una fresa.
– Odontoblastos: sus prolongaciones van por los túbulos, no siempre lo recorren entero.
– Túbulos:

 20.000 túbulos/mm2, en la zona cercana a la dentina.
 45.000 túbulos/mm2, en la zona cercana a la pulpa.

– Tipos de dentina: los odontoblastos son los encargados de crear la dentina.

 Dentina peritubular: rodea al túbulo y está más mineralizada. Hay dentina alrededor de los túbulos, porque las prolongaciones de los odontoblastos ejercen acciones sobre el túbulo calcificándolos.
 Dentina intertubular: constituye la masa de dentina. Tiene más cantidad de colágeno.

3. Resina compuesta

Tiene una parte orgánica (la resina) y otra inorgánica (cristales de cuarzo). Tiene radicales libres –CH3 y =CH2. Los enlaces dobles permiten una unión más fuerte. El activador, la canforoquinona es la molécula que se rompe para producir la energía suficiente para romper los dobles enlaces y permitir la unión (no es la luz quien rompe los dobles enlaces, solo activa la canforoquinona).

ADHESIVOS

Cualidades PE

1. Biocompatibilidad.
2. Humectabilidad.
3. Adhesividad a sustratos dentales.
4. Adhesividad a la resina compuesta.
5. Buen comportamiento mecánico.
6. Estabilidad dimensional.
7. Radiopacidad.
8. Fácil manipulación.
9. Durabilidad.
10. Estabilidad de almacenaje.

Clasificación

1. Por el grabado: ambas pueden ser de un paso o dos pasos. Es una de las más importantes.

– Grabado total: esmalte y dentina al mismo tiempo con ácido ortofosfórico.
– Autograbado: la cavidad se graba con la propia resina o adhesivo.

2. Por la polimerización:

– Autopolimerizables: de forma química. Para cuerpos opacos.
– Fotopolimerizables: lo han por luz. Uso más frecuente.
– Duales: cuando no estamos seguros de que la luz vaya a través el espesor total de lo que queremos polimerizar.

3. Por generaciones: es una clasificación histórica, haciendo referencia a como han ido descubriéndose los adhesivos. Evolución cronológica. No nos es útil.

4. Por la forma de aplicación:

– Un paso.
– Dos pasos.

Composición

1. Ácidos:

– Fosfórico 35-37%, es el único que se utiliza hoy en día. El ácido se encuentra en forma de gel, para que sea manejable y controlable. En ese gel se pone el colorante del ácido.
– Cítrico, Maleico y Oxálico.

2. Resinas: en función de su apetencia por el agua.

– Hidrofílicas. Ej: HEMA, TEGDMA (fluidificante), 4-Meta y PMDM.

 Toleran la presencia de agua.
 Forman una película sin grosor.
 Polimerizan con facilidad sin luz.
 Se unen a las resinas hidrofóbicas (propiedad fundamental, sin ésta no nos valen).
 Infiltran la dentina.

– Hidrofóbicas. Ej: Bis-GMA y uretano dimetacrilato. Son las mismas resinas que forman la matriz de las resinas compuestas, pero mucho más frágiles al carecer de relleno.

 Forman una capa gruesa, al ser más densas.
 Son fotopolimerizables.
 No toleran la presencia de agua. No polimerizables si hay agua.
 Forman los tags.
 Contraen bastante.
 Poca resistencia mecánica.

3. Solventes: son necesarios porque las resinas en sí mismas son poco manejables, por lo que si vienen disueltas, son más fáciles de manipular.

– Acetona:

 Penetra muy bien.
 Es muy volátil.
 Necesita dentina húmeda.
 No hidroliza la resina.

– Alcohol:

 Poco exigente con la humedad.
 Poca apetencia por el agua.
 Hidroliza la resina a largo plazo (acaba destruyéndola).
 Fecha de caducidad corta.

– Agua:

 Se elimina con dificultad, en clínica, aumenta el tiempo de trabajo.
 No necesita dentina húmeda (se emplea en ocasiones en los de autograbado).

4. Complementos: iniciadores, estabilizadores, relleno inorgánico (para dar resistencia), antibacterianos, radiopacificadores, etc.

ADHESIÓN A ESMALTE

Esta adhesión es toda micromecánica configurada en forma de prismas. El grabado de esmalte ha supuesto un gran avance en la odontología.

– 1955, Buonocuore: se dio cuenta de que el ácido ortofosfórico ataca a las estructuras inorgánicas. Se le ocurrió usarlo en el diente. Ácido ortofosfórico (85%) durante 3 min.
– 2010, ácido ortofosfórico al 35% durante 15 segundos.

El ácido ataca muy bien el centro de los prismas, de unas 5-15 micras de profundidad en 15 segundos, creando una microporosidad.

Para que el ácido pueda grabar el esmalte necesitamos que:

– Tenga una energía superficial suficiente.
– Desmineralización los cristales de hidroxiapatita.
– Forma cristales de fosfato cálcico.
– Se crean microporos de 3 micras de diámetro y 15 de profundidad.

Deberíamos mantener siempre que podamos un margen cavosuperficial en esmalte para tener un buen sellado. Una vez grabado, se lava con agua, se aspira y se seca con aire, quedando el diente con un aspecto blanco tiza. El grabado por las cabezas de los prismas es más eficiente que por los laterales. Para conseguir las cabezas de los prismas, se realizan biseles. Aunque hoy en día no se hace.

ADHESIÓN A DENTINA

La dentina tiene túbulos, a diferencia del esmalte. La resina hidrofóbica se dispone hacia el esmalte, mientras que la hidrofílica hacia dentina. La resina hidrofóbica se mete en los túbulos (TAGs).

Adhesión convencional: es la más eficiente y la primera que funcionó. Tendremos ácido, resina y solvente:

1. Ácido fosfórico:

– Barrillo dentinario: es un magma formado por colágeno que se libera al pasar la fresa. Cuando usamos ácido este barrillo desaparece y deja los túbulos dentinarios que hay debajo. Al MEB el barrillo dentinario se llama SMEAR LAYER.
– Dentina intertubular: es la que está entre los túbulos y está llena de colágeno e hidroxiapatita. El ácido limpia la hidroxiapatita de 3 a 4 micras de profundidad (teniéndolo 15 segundos) y nos deja la estructura de colágeno al desnudo, como si fuera una esponja.
– Dentina peritubular: es la que está alrededor de los túbulos. El ácido actúa de forma más potente la entrada del tubo que el fondo, da una imagen de tronco de cono, que no es retentiva.
2. Resina hidrofílica: la resina viene en dos frascos  PRIMER y BOND. La resina hidrofílica es el PRIMER. La más común es el HEMA. Se coloca en una cavidad grabada con ácido, lavada y secada. Llevamos con una bolita de algodón la resina hidrofílica, que penetra por los lugares sin hidroxiapatita (las eliminadas por el ácido) y tapiza el túbulo, penetrando también por el colágeno. Tapiza como si fuera una capa impermeable, pero no rellena los túbulos, ya que no forma cuerpo, asique se ven como vacíos.

3. Resina hidrofóbica: BOND. Una de las más empleadas es el Bis-GMA. La resina hidrofóbica (Bis-GMA) forma una capa gruesa, que necesita ser polimerizada y que contrae. Tras aplicar la hidrofílica colocamos la hidrofóbica con otro pincel. Esta no se cuela, sino que se pega a la hidrofílica y se pega en los túbulos rellenándolos (tags). La unión entre la hidrofílica y la hidrofóbica es fundamental, ya que si no se unen fracasa la adhesión. El problema es que al contraerse la resina, no se adapta bien a los túbulos, y por tanto, la retención no es muy importante.

Si metemos el diente en ácido (nítrico o clorhídrico) vemos como es la resina, se ha destruido el diente. Sí se verían los tags de resina. Vemos que la resina contrae y que los tags se adaptan poco a los túbulo.

4. Efecto del solvente: si no se elimina el solvente, la adhesión fracasa. La resina hidrofílica se coloca junto con un solvente, lo que la permite llegar más debajo de lo que llegaría por sí misma. Se debe dejar actuar durante 10 segundos. Después, se debe eliminar el solvente mediante aire.

*Capa híbrida: capa de colágeno, dentina y resina. Tras polimerizar el composite, acaba de contraerse y destruye la capa adhesiva que acabamos de hacer.

5. Causas por las que puede fracasar la adhesión:

a) Contracción del composite.
b) Fallo en la infiltración del adhesivo: puede fallar porque la resina hidrofílica no ocupe todo lo que hemos preparado con el ácido, se quedan zonas descalcificadas pero no infiltradas. Si no infiltramos bien tenemos una fase vacía donde pueden penetrar bacterias. Esto puede pasar por:

– Exceso de grabado: por ejemplo el grabado penetra 10 micras y la resina con la acetona solo penetra 3 o 4 y queda una zona sin infiltrar.
– Dentina demasiado seca: si se deseca demasiado la dentina, la estructura de colágeno puede colapsar  se apelmazan las fibras de colágeno y la resina hidrofílica no puede penetrar.
– Por no esperar: la resina hidrofílica se mete poco a poco por la estructura de colágeno. Necesita al menos 10 segundos para rellenar las 4 micras.
– Por no eliminar el solvente: si no se elimina quedan fragmentos de solvente atrapados que hacen frágil la estructura.

6. Para mejorar la adhesión:

– Incorporar relleno.
– Polimerización dual.
– Incorporar flúor.
– Mejorar los aplicadores.
– Unir resina hidrofílica e hidrofóbica: adhesivos de un solo paso
– Incorporar el ácido al primer.

Adhesión de “un paso”: están unidas la resina hidrofílica y la hidrofóbica. No son mejores que los de dos pasos pero sí son más fáciles de usar.

Problema: la resina hidrofóbica no penetra tan bien como antes los túbulos. No se despega la unión hidrofílica e hidrofóbica, al contraerse.

Ejemplos:

 One Step.
 Optibond SOLO: lleva más cosas: silicio, bario, flúor…
 EXCITE.

ADHESIVOS DE AUTOGRABADO:

Se incorpora el ácido al primer. No es añadir ácido sino conseguir que la resina sea ácida y sea capaz de producir el efecto del ácido. Al principio aparecen como dos frascos:

Un primer frasco en el que hay resina ácida (la resina hidrofílica no tiene ninguna capacidad de grabar, al igual que la hidrofóbica, y por eso aparece esta resina  en esmalte son bastante malas pero en dentina funcionan razonablemente bien) y agua (sin agua no funciona). La resina ácida tiene un pH entre 1 y 2, ataca esmalte y dentina, no actúa sin agua y necesita 30 segundos. El agua es necesaria para el ataque del ácido. La resina, al mismo tiempo que infiltra va grabando. Se forma una capa híbrida más fina que la formada por el ácido ortofosfórico. La más importante de ellas sigue siendo el HEMA.

En el segundo frasco vienen la resina hidrofílica (suele estar en ambos frascos), la hidrofóbica y demás componentes (disolventes, estabilizadores…  que también suelen estar en ambos frascos). La resina hidrofóbica se entrecruza con la resina ácida. Crea el cuerpo del adhesivo. Es incompatible con el agua. Debe ser estable en ácido. La resina hidrofílica infiltra la zona grabada.

Una de las diferencias de la adhesión de autograbado con la convencional es que en la de autograbado no se elimina el barrillo dentinario ya que la resina ácida es capaz de atravesarlo. Soplamos para eliminar el agua durante 30 segundos. A continuación se añade el bond.

Tipos de adhesivos de autograbado:

a) Autograbado consecutivo: en el frasco 1 viene la resina ácida y el agua. En el frasco 2 vienen la resina hidrofílica y la hidrofóbica. No se mezclan, primero se añade uno y luego el otro.
b) Autograbado de mezcla: en vaso dappen se mezclan ambos frascos

Ventajas de los adhesivos de autograbado:

– Uso muy sencillo.
– Nunca nos pasamos ni nos quedamos cortos en el grabado.
– No se lavan ya que no hay ácido ortofosfórico, secamos para eliminar el agua.
– No se seca la dentina, no hay colapso.
– La zona grabada coincide con la infiltrada ya que la resina es la que graba, nunca se va a infiltrar más allá de donde se ha grabado.

Inconvenientes de los adhesivos de autograbado:

– No elimina el barrillo dentinario (el ácido debe neutralizarse solo): es una capa contaminada de bacterias (tanto de las propias del diente como las que incorporamos al tallar).
– Peor adhesión al esmalte porque la resina graba pero no mucho.

Aspectos clínicos:

– Reducimos el tiempo de trabajo.
– Como tenemos menos pasos, se reducen los riesgos de error.
– Desaparece la sensibilidad postoperatoria: la hipersensibilidad se suele producir por fallos en la adhesión. Desde que se emplean adhesivos de autograbado la sensibilidad dental se ha reducido, porque no hay movimiento en la interfase no grabada.
– Adhieren a dentina más o menos lo mismo que los convencionales.
– Adhieren peor a esmalte que con grabado fosfórico.
– Esperar 30 segundos para que actúe la resina ácida.
– Soplar lo suficiente para eliminar el agua (se elimina mal).
– Finalmente, aparecen los adhesivos de autograbado monodosis, donde cambiamos la resina hidrofóbica por otra equivalente (No Bis-GMA, son de alto peso molecular) y pueda estar en contacto con el agua que hace actuar el ácido.

GRABADO SELECTIVO:

Los adhesivos de autograbado actúan muy bien en dentina pero mal en esmalte. Para ello se desarrolla una técnica, el grabado selectivo en donde se usa para esmalte el ácido ortofosfórico y para dentina el autograbado. Primero se graba el esmalte, se lava y seca y luego se emplea resina de autograbado con bis-GMA que se mete por los microporos del esmalte. Así se saca un mejor provecho para esmalte y dentina.

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