Suun ulkopuolella valmistettavat täytteet tehdään yleensä lasikeraamista, vaikka jyrsittävien yhdistelmämuovimateriaalien käyttö onkin lisääntymässä. Yksi paikan kestävyyden ja toimivuuden avaintekijä on sidostus – eli keraamipaikan tapauksessa se, saadaanko hampaan pinnan, kiinnitysmateriaalina käytetyn yhdistelmämuovisementin ja keraamin pinnan välille aikaan riittävän luja sidos. Lasikeraamin sidosluujuuteen vaikuttavat monet tekijät: pinnan etsaus, happojäämät, pinnan mahdollinen silanointi ja käytettävän yhdistelmämuovin tyyppi ja koostumus.

Turun yliopistossa 10.8. hyväksytyssä, biomateriaalitieteen alaan kuuluvassa väitöstyössään MDS Ravi Kumar Ramakrishnaiah tutki laboratorio-olosuhteissa lasikeraamin ja sen kiinnityksessä käytettävän yhdistelmämuovin rajapinnan mikro- ja nanometritason rakenteita ja toimintaa keraamin käsittelyn jälkeen. Tutkimuksessa käytettiin viittä eri lasikeraamia, ja keraamipintoja käsiteltiin yleisimmillä hammaslääkärien ja -teknikoiden käytössä olevilla menetelmillä ja aineilla.

Tutkijat selvittivät, kuinka keraamipaikan happoetsauksen ajallinen kesto vaikuttaa keraamin pinnan rakenteeseen, karheuteen ja kostumiseen. Lisäksi tutkittiin pinnan neutraloinnin vaikutusta sen kostumiseen ja siihen, kuinka hyvin yhdistelmämuovi tunkeutuu pinnan mikrohuokosiin. Tutkimuksessa kartoitettiin myös muovin ja keraamin rajapinnan hydrolyyttistä kestävyyttä kosteissa olosuhteissa sekä hydrolyysin vaikutusta rajapinnan nanomekaanisiin ominaisuuksiin. Lasikeraamin pinnan syövytys tehtiin 5 %:lla vetyfluoridihapolla. Pinnan esikäsittelyssä käytettiin kahta erilaista silaaniyhdistettä ja sidostuksessa kolmea erilaisia yhdistelmämuovia.

Tulokset osoittivat, että happoetsauksen kestolla oli merkittävä vaikutus keraamipinnan rakenteeseen, karheuteen ja kostumiseen. Etsausajan pidentäminen suurensi pintaan muodostuvien mikrometrikokoluokan huokosten laajuutta ja sitä kautta paransi mahdollisuutta lujaan sidokseen. Lisäksi pidennetty etsausaika paransi pinnan kostuvuutta. Toisaalta hyvin pitkä etsausaika – esim. 80 tai 160 s – heikensi pinnan rakennetta liikaa. Tutkijoiden mukaan tässä osatyössä tutkituilla keraameilla – Celtra, E-Max ja Vita Mark II – sopivaksi todettu etsausaika oli keskimäärin 60 sekuntia. Etsatun pinnan neutralointi taas ei vaikuttanut pinnan kostuvuuteen. Osoittautui myös, että silaaniprimerin käyttäminen paransi sidosmuovin tunkeutumista pinnan huokosiin ja kohensi rajapinnan nanomekaanisia ominaisuuksia, mikä vaikutti suotuisasti sidoslujuuteen. Vaikuttaa siltä, että silaani, jonka käyttäjä aktivoi ennen käyttöä (ns. kahden pullon silaani) toimii sekä kuivissa että kosteissa olosuhteissa paremmin kuin nykyisin yleisessä käytössä olevat esiaktivoidut, ns. yhden pullon silaanit.

Väittelijä kuitenkin muistuttaa Turun yliopiston tiedotteessa, että huolimatta silaanin käyttämisestä liimasaumat heikkenevät suun olosuhteissa jo muutamassa vuodessa.

– Jotta keraamiset hammaspaikat pysyvät tiiviisti hampaassa kiinni mahdollisimman pitkään, on hammaslääkärin ja hammasteknikon osattava käsitellä materiaalit oikealla tavalla ja tunnettava materiaalien kiinnittämisen taustalla olevat kemialliset ja fysikaaliset ilmiöt, Ramakrishnaiah toteaa.

Lähteet:

Ramakrishnaiah RK. Micron and submicron scale parameters affecting the adhesion of resin composites to dental glass ceramics. Väitöskirja. Turku: Turun yliopisto; 2018. Verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-7314-9

Hammaspaikan esikäsittely silaaniyhdisteellä parantaa keraamisen paikan kiinnittymistä ja kestävyyttä. Turun yliopiston tiedote 2.8.2018.