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