مواد سازنده کامپوزیت

مواد کامپوزیت مختلفی امروزه برای تکنیک های ترمیم مستقیم در اختیار دندانپزشکان زیبایی قرار گرفته است. کامپوزیت ونیرها دارای کیفیت های متفاوتی از لحاظ اندازه ذرات، میزان چسبندگی به دندانها و کیفیت مواد اولیه می باشند. به همین علت طبقه بندی کامپوزیت دندان براساس ذرات فیلر و ترکیبات ماتریس انجام می گیرد تا بهترین طبقه بندی کامپوزیت برای ونیر دندان طبق شرایط بیمار انتخاب شود.
کامپوزیت ترکیبی از ماتریس الیگومر (یک نوع ماده پلیمری آلی) که رزین خوانده می شود و یک پرکننده (فیلر) است. این مواد اولیه باید همرنگ دندان طبیعی باشند تا برای ترمیم و درمان های زیبایی دندان مانند ونیر کامپوزیت بتوان از آنها استفاده کرد. کامپوزیت ها ابتدا در سال 1962 با ترکیب دی متیل کریلات با پودر کوارتز حاوی سیلان تولید شدند که فقط در کلاسهای 1 تا 4 به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار می گرفتند اما زمانیکه فیلرهای میکرو وارد عرصه کامپوزیت دندان شدند؛ امکان استفاده از آنها در کلاسV به عنوان ونیر دندان های جلو گسترده شد.

مواد سازنده کامپوزیت
مواد سازنده کامپوزیت دارای سه جزء هستند: مواد رزین (حاوی مواد آلی)، فیلرها (حاوی مواد معدنی) و عوامل اتصال.
• ماتریس رزین کامپوزیت عمدتا برپایه متاکریلات است که معروفترین آنها ارموسرو کامپومر می باشد.
• فیلرها یا پرکننده ها از کوارتز، سرامیک یا سیلیس ساخته شده اند. با افزودن فیلر به ماتریس کامپوزیت، استحکام فشرده سازی و کششی، قابلیت ارتجاعی و مقاومت در برابر سایش کامپوزیت دندان به طور کلی افزایش می یابد.
• عوامل اتصال نیز نقش مهمی در ایجاد ارتباط بین فیلرها و مواد رزین ماتریس دارند. پیوند پایدار میان پرکننده و ماتریس بیشتر بر خواص ماده تأثیر می گذارند. کیفیت پیوند بین رزین و فیلر ها، مقاومت در برابر سایش ونیر کامپوزیت را تحت تأثیر قرار می دهد.

طبقه بندی کامپوزیت دندان براساس ترکیبات ماتریس
معروف ترینِ مواد کامپوزیت متشکل از مواد هیبریدی و نانو در این طبقه بندی قرار می گیرند. فناوری تولید کامپوزیت دندان هیبریدی بر اساس متاکریلات و انواع مختلف فیلرها است که با معایبی همچون پلیمریزاسیون، چسبندگی باکتریایی و عوارض جانبی دیگر مانند زرد شدن سریع کامپوزیت دندان همراه است. در سال های اخیر سعی شده با توسعه مواد تشکیل دهنده کامپوزیت دندان این معایب به حداقل برسد. بنابراین، متاکریلات تا حدی توسط مواد غیرآلی، معدنی یا اسیدی جایگزین شده است.
به عنوان مثال کامپوزیت های هیبریدی در یک طرف دارای یک گروه سیلان هستند و در طرف دیگر یک گروه متاکریلات که می توانند با فیلر و ماتریس رزین پیوند داشته باشند. سیلانیزه شدن فیلر برای استحکام مواد مهم است. پایداری مکانیکی حاصل از کامپوزیت های هیبریدی به دلیل ذرات بزرگ فیلر ایجاد می شود.

انواع ماتریس کامپوزیت
تلاش های زیادی در راستای بهبود خواص ضد پوسیدگی و ضد میکروبی مواد پرکننده با استفاده از تغییرات خاص صورت گرفته است. چون اثر محافظتی فلوراید در دندانپزشکی شناخته شده است. در ابتدا نمک های فلوراید به ماتریس کامپوزیت رزین اضافه شدند. در حالی که این نمک ها در ابتدا فلوراید را آزاد می سازند، اما این اثر به سرعت کاهش می یابد. علاوه بر این، نمک های فلوراید به طور معکوس خواص مکانیکی مواد ترمیمی را تحت تأثیر قرار می دهند. مدتی بعد مواد پرکننده حاوی فلوراید مورد استفاده قرار گرفتند. در حال حاضر تقریبا تمامی کامپوزیت های حاوی فلوراید از این نوع فیلر استفاده می کنند. با این نوع فیلر، خواص مکانیکی و فیزیکی مواد ترمیمی قابل قبول هستند. در سال های اخیر سعی شده تا مواد ضد میکروبی برای فیلرها معرفی شوند تا پایداری و مقاومت بیشتری روی دندان ها از خود نشان دهند. طی مطالعات مختلف مواد زیر به عنوان بهترین ماتریس کامپوزیت دندان معرفی شده اند که خواص مثبت آن را افزایش می دهند:

• ارموسرها (Ormoser)
واژه ارموسر در اصل از سرامیک گرفته شده است و برای سطوح خاص مانند پوشش های محافظ، سطوح غیر چسبنده، پوشش های ضد استاتیک و بدون انعکاس به کار می رود. ماتریس ارموسر برخلاف کامپوزیت های معمولی نه تنها آلی نیست بلکه معدنی هم هست. از این رو مونومرها بهتر در ماتریس تعبیه می شوند و انتشار آنها کاهش می یابد. این مواد اساسا از سه جزء تشکیل شده اند، آلی، معدنی و پلی سیلوکسان. خواص این عناصر می توانند کیفیت مکانیکی، گرمایی و نوری مواد را تحت تأثیر قرار دهند:
 پلیمرهای آلی قطبیت، توانایی پیوند متقابل، سختی و شفافیت را تحت تأثیر قرار می دهند.
 عناصر شیشه ای و سرامیکی مسئول انبساط گرمایی و پایداری شیمیایی هستند.
 پلی سیلوکسان ها بر خاصیت ارتجاعی و ویژگی های برقراری پیوند اثر می گذارند.
خلق مواد ترمیمی بهتر با استفاده از ارسومرها، نه تتها عملکرد آنها را به طور معناداری در مقایسه با کامپوزیت های هیبریدی ارتقا داده بلکه موجب شده بتوان از آنها به عنوان کامپوزیت های ونیر برای دندانهای جلو استفاده کرد.

• کامپومر(Compomer)
خود مواد کامپوزیت شامل پلی آکریلیک / پلی کربوکسیلیک اسید می باشد و Compomer متشکل از عناصر کامپوزیت و گلس آیونومر است. بنابراین، سعی شده است تا از مزایای هر دو ماده بهره گرفته شود: انتشار فلوراید و سهولت استفاده از گلس آیونومرها و کیفیت برتر و زیبایی در کامپوزیت ها. علاوه بر مونومرهای دارای قابلیت پلیمریزاسیون، این مواد همچنین حاوی اسیدهای دی کربوکسیلیک هستند که در مقابل گلس آیونومرهای معمولی دارای پیوندهای دوگانه می باشند در نتیجه استحکام بیشتری دارند.
از این نوع کامپوزیت معمولا در ترمیم دندان های پوسیده استفاده می شود نه ونیر کامپوزیت چون ترمیم های Compomer عملکرد بهتری از گلس آیونومرها دارند اما به خوبی کامپوزیت های هیبریدی نیستند. انتشار فلوراید کامپومر در ابتدا به سرعت افزایش می یابد اما به تدریج کاهش می یابد. توانایی شارژ مجدد فلوراید در Compomer که از محیط دهان و دندان در برابر پوسیدگی محافظت طولانی تری می کند؛ موجب شده پر کردن دندان با کامپومر اثر مهاری فوق العاده ای حتی بر توسعه پوسیدگی در دندان مجاور داشته باشد.

• سیلوران Siloran
نام این ماده به ترکیب شیمیایی آن از Siloxanes و Oxirans برمی گردد. هدف از تولید این نوع ماتریس کامپوزیت، انقباض کمتر، مقاومت طولانی تر در برابر تغییر رنگ و محو شدگی است. حلقه مونومر سیلوران مشخصا با مونومرهای زنجیره ای کامپوزیت های هیبریدی متفاوت است. خواص آب گریز این مواد ناشی از Siloxanes است که تغییر رنگ، زرد شدن و جذب آب کامپوزیت ونیر را کاهش می دهد. حلقه های Oxirane مسئول خواص فیزیکی و انقباض پایین هستند. سیلوران ها بر خلاف متی کریلات ها با واکنش کاتیونی پلیمریزه می شوند.

کامپوزیت چه تفاوتی با آمالگام Amalgam دارد؟
آمالگام در فارسی معادل کلمه ملغمه به معنای مخلوطی از چند فلز است. معمولا پنجاه درصد از وزن آمالگام را عنصر جیوه و باقی آن را ترکیبی از فلزات نقره، مس و قلع تشکیل می دهد. این فلزات با هم مخلوط شده و ترکیب پایداری را تشکیل می دهند که دارای استحکام مناسبی جهت پر کردن حفرات دندانی می باشد. ترکیب به دست آمده دارای ویژگیهای جدید منحصر به فرد می باشد که متفاوت با تک تک عناصر تشکیل دهنده آن است. آمالگام با فرمول فعلی آن بیش از180 سال است که در دندانپزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، بیماران به خصوص در سال های اخیر همواره این سوال را داشته اند که با توجه به سمی بودن فلز جیوه، آیا کاربرد آمالگام در ترمیم دندان ها می تواند برای انسان خطرناک باشد؟ در پاسخ باید گفت که سازمان غذا و دارو آمریکا و جامعه دندانپزشکان آمریکا آمالگام را به عنوان ماده ای بی خطر در دندانپزشکی مورد تایید قرار داده اند. یک مطالعه بالینی هیچ گونه تفاوتی در پیشرفت پوسیدگی ربرای افرادی که ترمیم کامپومر را در مقایسه با کسانی که ترمیم آمالگام داشتند؛ گزارش ننمود. در مجموع می توان گفت که کامپوزیت و آمالگام هر یک مزایا و معایب خود را دارند. آمالگام برای پر کردن دندان های عقبی و جهت تحمل فشارهای زیاد موقع جویدن مناسب است، در حالی که کامپوزیت برای دندان های جلویی که مسئله زیبایی درآنها مهم تر است ارجحیت دارد. ضمنا تعویض پرکردگیهای سالم آمالگام با کامپوزیت توصیه نمی شود. هرچند آمالگام استحکام مناسبی دارد اما رنگ آن با دندانهای طبیعی متفاوت است به همین علت کامپوزیت کامپومر به تدریج جای آمالگام را گرفته است.

طبقه بندی کامپوزیت دندان براساس فیلر
پس از استفاده از کامپوزیت ونیر به عنوان یک ماده ترمیم کننده، طبقه بندی کامپوزیت دندان براساس فیلر مورد توجه قرار گرفت. کامپوزیت های ماکروفیلر، میکرو فیلر، میکرو فیلر کمپلکس و درنهایت نانوفیلر به عنوان زیرمجموعه های این طبقه بندی درنظر گرفته شدند که البته برای کامپوزیت های امروزی صدق نمی کند چرا که اکثر مواد اولیه کامپوزیت در تکنولوژی روز دنیا براساس نانوکامپوزیت ها، کامپوزیت های نانوفیل، کامپوزیت های هیبریدی نانوفیل یا میکروهیبریدی طبقه بندی می شوند. گرچه فیلر و کامپوزیشن هنوز هم در تعیین خواص کامپوزیت دندان مهم است اما به نظر می رسد طبقه بندی کامپوزیت دندان به یک تغییر اساسی نیاز دارد.

• خصوصیات ماکروفیلر کامپوزیت
کامپوزیت ماکروفیل خواص فیزیکی مناسبی دارد اما پولیش کردن آن نسبتاً مشکل است این کامپوزیت ها همچنین نسبت به سایش چندان مقاوم نیستند آنها به عنوان کامپوزیت مونیر کمتر مورد توجه قرار گرفته است اندازه ذرات کامپوزیت بیش از 10 میکرومتر است به همین علت امکان زرد شدن آنها در کوتاه مدت وجود دارد

• خصوصیات میکروفیلر کامپوزیت
کامپوزیت میکروفیلر که به کامپوزیت هیبریدی نیز مشهور است کاربرد گسترده تری به عنوان ونیر کامپوزیت دارد چون علاوه بر خواص فیزیکی قابل قبول امکان فرم دهی و پولیش کردن آن نیز وجود دارد از این نوع کامپوزیت ها می توان به عنوان پرکننده و یا ترمیم زیبایی برای دندان های جلو استفاده کرد اندازه ذرات میکروفیلر کمتر از یک دهم میکرومتر است به همین علت برای ترمیم زیبایی دندان های جلو در کلاس پنجم نیز مورد استفاده قرار می گیرد

• خصوصیات کامپوزیت میکروفیلر کمپلکس
در این نوع کامپوزیتها سعی شده که ظاهر ونیر کامپوزیت تا حد زیادی به دندانهای طبیعی شبیه شود تمام خصوصیات مثبت کامپوزیت هیبریدی از جمله قابلیت پولیش کردن و فرم دهی راحت در این نوع علاوه بر این از لحاظ زیبایی کاملا شبیه دندان طبیعی به نظر می رسند و انتخاب رنگ برای آنها بسیار راحت تر است

• خصوصیات کامپوزیت نانوهیبرید
در سال های اخیر با افزودن ذرات نانو به ترکیب کامپوزیت های هیبریدی، محصول منحصر به فردی تولید شده که دارای خواصی از جمله قابلیت پولیش و فرم دهی مناسب روی دندان ها است. کامپوزیت های نانوهیبرید پایداری و دوام ونیر دندان را به حداکثر رسانده و درعین حال تمام خواص مثبت کامپوزیت هیبریدی را حفظ کرده اند.

• مشخصات فیلر مورد استفاده برای کامپوزیت دندان
 فیلر مورد استفاده برای کامپوزیت دندان باید ویژگی های زیر را داشته باشد:
 هر ماده پرکننده باید از ویژگی های نوری خوب برخوردار باشد و خواص فیزیکی آن باید با بافت دندان سازگار باشد.
 مقاومت در برابر سایش و زرد شدن فیلر کامپوزیت باید مشابه با خواص مینای دندان باشند.
 فیلرها را باید بتوان به راحتی پولیش کرد.
 مواد فیلر باید پیوند مناسبی با بافت دندان یا حداقل با یک نوع چسب دندان برقرار کنند.
 پرکننده های کامپوزیت ونیر باید بدون طعم و زیست سازگار باشند.
 فواید و مزیت های ترمیم کامپوزیت نانوهیبرید
 عدم نیاز به تراشیدن مینای دندان
 مقرون به صرفه و ارزان قیمت
 امکان فرم دهی سریع روی دندان ها دررکمتر از 30 دقیقه
 درخشندگی بسیار بالا بعد از پولیش
 زیست سازگاری با دندان ها و بافت لثه
 ظاهر طبیعی شبیه دندان های بیمار و همرنگ با آن
 عدم ایجاد فضا برای رشد باکتری و پلاک بعد از نصب روی دندان ها
 مقاومت بیشتر نسبت به زرد شدن
 امکان پوشاندن اکثر عیوب ظاهری دندان از جمله شکستگی کج بودن فاصله زیاد کوتاه بودن و غیره

بهترین طبقه بندی کامپوزیت برای ونیر دندان کدام است؟
در دندانپزشکی زیبایی، نانوفیلر را می توان به عنوان یک ذره معدنی با سایز متوسط 40 نانومتر یا 0.04 میکرومتر به عنوان بهترین طبقه بندی کامپوزیت دندان در نظر گرفت. البته نوآوری نانوفیلرها در اندازه ذرات فیلر به کار رفته در ماتریس کامپوزیت های دندانی نیست، زیرا کامپوزیت های مینی فیلد یا Minifilled از سال 1970 دارای همان ذرات 0.04 میکرومتر بودند؛ بلکه نوآوری واقعی در تولید نانوفیلر، امکان بهبود بار فاز معدنی و توزیع آن در ماتریس کامپوزیت است که می تواند خواص فیزیکی کامپوزیت ونیر را به طور قابل توجهی افزایش دهد. کامپوزیت های نانوهیبرید با بار اضافی نانوفیلرها، بهترین طبقه بندی کامپوزیت برای ونیر دندان به شمار می آیند.