Призмы гидроксилапатита удлиненные в форме стержней диаметром в пределах 5 мкм. В поперечном сечении они напоминают форму замочной скважины, с головкой и хвостом. Располагаются призмы перпендикулярно поверхности зуба (Рис. 2.5.1).
Кристаллы гидроксилапатита имеют уплощенную гексагональную структуру (Рис. 2.5.2), затрудняющую совершенно плотную без пустот их упаковку. Пространства, остающиеся между кристаллами, заняты водой и органическим материалом. Большая часть воды прочно связана в структуре эмали и не легко удаляется при высушивании. Поверхностный слой эмали имеет тенденцию содержать больше неорганического материала, чем более глубокие слои, и защищен слоем пелликулы толщиной около 1 мкм.
Таблица 2.5.1 Типичный состав эмали и дентина
Рис. 2.5.1. Призматическая структура эмапи
Техника кислотного травления.
Поверхность эмали имеет неоднородную структуру, которую можно видоизменить при нанесении на нее кислотных агентов. Это было впервые обнаружено Buonocore в 1955 году. Он пришел к выводу, что при нанесении раствора фосфорной кислоты на поверхность эмали она становится более способна к адгезионному соединению с другими материалами. Именно
Рис. 2.5.2. Структура и упаковка кристаллов апаша эмали
в это время и была разработана техника кислотного травления для обеспечения связи композитных пломбировочных материалов с эмалью. Результатом кислотного травления является увеличение шероховатости поверхности эмали на микроскопическом уровне (Рис. 2.5.3) и повышение поверхностной энергии, улучшающей ее смачиваемость (см. ниже).
Основной недостаток композитов заключается в том, что сами они не обладают адгезионными свойствами по отношению к тканям зуба, поскольку полимеры неполярны. Модификация поверхности эмали кислотным протравливанием позволяет образоваться настолько тесной микромеханической связи между эмалью и полимерным компонентом композита, насколько удается достичь межмолекулярного взаимодействия между ними.
Это открытие позволило создать широкую гамму стоматологических технологий, в числе которых — герметизация фиссур, непосредственное приклеивание ортодонтических брекетов, фиксация мостовидных протезов и тонких облицовок — виниров. Много исследований было посвящено изучению взаимодействия между протравленной эмалью и полимерами, благодаря которым в настоящее время техника кислотного травления является составной частью восстановления зубов с использованием композитов.
Как уже упоминалось, нанесение достаточно сильного кислотного раствора (такого, как фосфорная кислота) на эмаль зубов изменяет свойства ее поверхности. Это происходит двумя путями, а именно: I. Процесс травления увеличивает шероховатость поверхности эмали. При нанесении на нее фосфорной кислоты инициируется кислотно-основная реакция, при которой гидроксилапатит переходит в раствор и, при этом могут развиваться различные изменения локального характера. В частности, отмечается растворение призм по периферии (Рис. 2.5.3) и в их центральной части. Кроме того, образуются участки беспризменной структуры эмали. Схематически модель травления показана на Рис. 2.5.4. Суммарный эффект указанных изменений поверхности эмали приведет к увеличению ее шероховатости и, соответственно, к увеличению площади адгезионного соединения. В этом случае появляется возможность образования связи с изменившейся структурой поверхности на основе микромеханического взаимного сцепления. Шероховатость поверхности обеспечивает дополнительное преимущество, состоящее в том, что увеличивается площадь для возможного соединения за счет механизмов химической адгезии, даже если только за счет вторичных химических связей.
2. Кислота обладает эффектом повышения поверхностной энергии эмали путем удаления загрязне-.
ний с ее поверхности. Это обеспечивает лучшую.
смачиваемость эмали адгезивом (см. раздел 1.10.).
Типичная величина поверхностного натяжения.
2.
полимерного адгезива составляет 34-38 мДж/м . Необработанная эмаль имеет более низкую энергию по сравнению с этими значениями, и, таким образом, не создаются условия для хорошего смачивания. Обычно поверхность эмали покрыта слоем пелликулы, которая имеет крайне низкое зна-.
2.
чение поверхностной энергии (28 мДж/м ). Этот слой удаляют кислотой, и в результате, открывается подлежащая поверхность эмали с ее высокой.
2.
энергией поверхности (42 мДж/м ). Пока эта поверхность, обладающая высокой энергией, будет оставаться сухой, полимер сможет хорошо соединяться с ней. Микромеханическое взаимное сцепление обеспечит прочную связь полимера с эмалью. Таким образом, по своей сути адгезия полимера к эмали, после ее кислотного травления, носит механический характер.
Клинические аспекты.
Сочетание повышенной шероховатости поверхности и увеличенной способности к смачиванию ее полимером, вызванные кислотным протравливанием эмали, обеспечивают прочную ее связь с композитом. Однако, как и при любой кажущейся на первый взгляд простой технологии, могут допускаться ошибки при ее выполнении до тех пор, пока врач не станет строго выполнять все правила для обеспечения надежной связи. Различают несколько стадий для проведения кислотного протравливания, которые можно обозначить следующим образом:.
♦ выбор пациента;.
♦ очистка эмали;.
♦ нанесение травящего состава.
Выбор пациента.
Первое правило в достижении хорошей адгезивной связи состоит в том, что соответствующие поверхности должны быть свободными от загрязнений. При наличии на них микроскопических остатков воды или слюны, добиться получения прочной связи будет невозможно. Высокополярная природа поверхностных загрязнений не позволит неполярному полимеру тесно соприкасаться с поверхностью эмали.
Лучшим методом предупреждения загрязнения поверхности эмали является применение коффердама, а в тех случаях, когда коффердам использовать невозможно, применение адгезивных технологий для восстановления зубов вообще не рекомендуется.
Техника кислотного травления не рекомендуется также к использованию у пожилых и тяжело больных пациентов и у детей с повышенной эмоциональной чувствительностью.