Adhäsiv Technologie

• physikalische Zustand einer Grenzflächenschicht

• in Kontakt zwischen zwei Phasen

• molekulare Wechselwirkungen in Grenzflächenschicht hervorgerufene mechanische Zusammenhalt

• verschiedene Adhäsionstheorien gibt.

1. Mechanisch/Mikromechanisch

   • “Verzahnung mit Unebenheiten der Oberfläche

2. Chemische Bindungen

   • Primäre Bindung:

     1. ionisch = 600-1.200 kJ/mol

     2. kovalent = 60-80 kJ/mol

   • Sekundäre Bindung

     1. Wasserstoffbrücken = 50 kJ/mol

     2. van der Waals-Kräfte = 20-40 kJ/mol

-> Micheal Buonocore, 1955

“A SIMPLE METHOD OF INCREASING THE ADHESION OF ACRYLIC FILLING MATERIALS TO ENAMEL SURFACES”

Applikation von Phosphorsäure auf Schmelz

1. raue Oberfläche

2. optimale Benetzbarkeit der Oberfläche

3. niedere Viskosität des Adhäsiv

• zwei Schritte erforderlich

• erstens: Conditioner (Säure) -> Aufgabe: retentive Oberfläche

• zweitens: Adhäsiv/Bond -> Aufgabe: mikromechanische Verankerung durch dünnfließenden hydrophoben Kunststoff

Präarierte Dentinoberfläche

links oben: Diamantbohrer

rechts oben: US-Diamant

links unten: AlO2

rechts unten: Laser

Problematik: Smear layer bedeckt Dentintubuli in fast allen Fällen

• 1-5 μm dicke Schicht auf präpariertem Dentin aus:

  • Zahnhartgewebstrümmer

  • Zelltrümmer

  • Mikroorganismen

  • Dentinliquor

  • Speichelbestandteile

• Verschluss der Dentintubuli durch Smear „plugs“ (bis 10 μm)

• nicht mit Wasserspray oder Wattepellets entfernbar

• CAVE: Haftung nicht stark genug, um direkt adhäsiv auf Smear layer zu befestigen

1. Schmelz

   • Oberflächenvergrößerung

   • Erhöhung Oberflächenenergie -> bessere Benetzbarkeit

   • Mikroretentives Schmelzätzmuster

2. Dentin

   • Smear Layer aufgelöst -> Tubuli eröffnet

   • Demineralisation des oberflächlichen Dentins

   • Freilegung der Kollagenfasern

1. Conditioner (Säure)

   • Aufgabe: retentive Oberfläche

2. Primer

   • Aufgabe: benetzbare Oberfläche

3. Adhäsiv/Bond

   • Aufgabe: mikromechanische Verankerung

• Ätzest im Dentin max. 15 Sekunden

• Schmierschichtauflösung mit Eröffnung der Tubuli

• Demineralisation des oberflächlichen Dentins

• Freilegung der Kollagenfasern

• Partielle Entkalkung am Übergang zum unveränderten Dentin (mikroretentive Strukturen)

• Entfernung peritubulären Dentins

• Re-wetting -> Wiederanfeuchten des Kollagenetzwerks

• Möglichkeiten:

  1. Wasser

  2. wasserbasierte Primer (bei längerer Applikation)

• Amphiphiles Monomergemisch (kurze, kleine Monomere)

• bleibt auf Verdunsten des Lösungsmittels auf Dentin zurück

• Aufgabe: Verbesserung der Benetzbarkeit+ Hydrophobisierug

• Beispiel: HEMA (Hydroxyethylmethacrylat)

1. Wasser

   • gute Wiederaufrichtung kollabierten Kollagengeflechts

   • schwierige Verdunstung (geringere Flüchtigkeit)

2. Aceton (z.B. Prime&Bond NT)

   • empfindlich gegen Dentinaustrocknung -> keine Wiederaufrichtung des Kollagens

   • leichte Verdunstung

3. Ethanol bzw. Ethanol/Wasser Gemisch (z.B. OptiBond FL)

   • Wiederaufrichtung kollabierten Kollagengeflechts

   • erleichtere Verdunstung

• Aufgaben:

  1. Verankerung im partiell entkalkten Dentin + Tubuli

  2. Stabilisation der Hybridschicht

  3. versiegelte Dentinfläche

  4. chem. Verbund zum Restaurationsmaterial

• großteil hydrophobes Monomergemisch (längere, größere Monomere)

• kein Lösungsmittel

1. Hybridschicht: Mischzone aus demineralisiertem Dentin (freigelegter „Kollagenschwamm“) und Adhäsiv (niedrigvisköser Kunststoff)

2. Adhäsivtags in Dentintubuli

Beispiele:

1. Optibond FL

2. Scotchbond Multi-Purpose

3. ART Bond

4. (Syntac Classic)

• Primer enthält schwache Säure oder saure Monomere die

• ätzen und primen gleichzeitig

• Schmierschicht wird aufgelöst aber nicht entfernt

Beispiele:

1. Clearfil SE Bond

2. AdheSE

3. Clearfil Protect Bond

4. Optibond XTR

Vorteile:

• Nur 2 Schritte

• Demineralisationstiefe = Penetrationstiefe

• Niedrige Rate an postoperativen Sensibilitäten

• sehr gute Dentinhaftung

Nachteile:

• Schmelzverbund ungünstiger als bei etch&rinse Adhäsiven

• abhängig von Azidität der sauren Monomere

Beispiele:

1. Scotchbond 1XT

2. Optibond Solo

3. Prime&Bond NT

Vorteile:

1.  Nur 2 Schritte

2. guter Schmelzverbund dank Phosphorsäure (vergleichbar wie bei 3- step-Adhäsiven)

Nachteile:

1. Kompromiss zwischen Penetrationsfähigkeit und mechanischer Stabilität

2. enthalten meistens kein/kaum Wasser -> wet bonding bzw. rewetting zur Vermeidung von Postsensibilitäten erforderlich

3. In-vitro und in-vivo Daten meist schlechter als für 3-step Adhäsive

4. oftmals Auftragen in mehreren Schichten empfohlen -> keine Zeitersparnis

Beispiel:

1. iBond SE

2. G-Bond

3. S3 Bond

4. One Coat 7

5. AdheSE One F

Vorteile:

• Nur 1 Schritt - starke Vereinfachung

• Demineralisationstiefe = Penetrationstiefe

• Niedrige Rate an postoperativen Sensibilitäten (?)

Nachteile:

• mehrere Schichten erforderlich um Adhäsion sicherzustellen -> keine Zeitersparnis

• stark hydrophile Adhäsivschicht -> dichte Dentinversieglung?

• Schmelzverbund?

Bessere in-vitro + in-vivo Daten für 2-step self-etch Adhäsiv (Clearfil SE Bond) im Vergleich zu verschiedenen 1-step self-etch Adhäsiven

1. Dünne und hydrophile Adhäsivschichten wirken als semipermeable Membran

2. keine Verhinderung von Diffusion von Dentinliqour durch Adhäsivschicht auf Kontaktfläche zum hydrophoben Komposit

1. mehrere Schichten

2. zusätzlich hydrophobe Deckschicht

3. zusätzliches Ätzen + hydrophobe Deckschicht

CAVE: ähnlicher Aufwand wie 3-step Systeme

1.  vereinfachte Adhäsivsysteme meistens mit schlechterer Effektivität

2. Etch&rinse Systeme (Phosphorsäureätzung) führen zu besseren Rändern im Schmelz

3. sehr gute Dentinhaftung für einige 2-step self-etch

4. 3-step (etch-and-rinse) Adhäsive (Optibond FL) als „Goldstandard“ für Schmelz und Dentin

5. auch sehr gute Effektivität für 2-step self-etch Systeme im Dentin

1. Reduktion der Haftwerte mit der Zeit

2. Nanoleakage: Penetration von oralen und pulpalen Flüssigkeiten in die Porositäten im Bereich der Hybridschicht -> Nachweis mit Silbernitrat)

3. Kollagendegradation

Hydrolyse und enzymatischer Abbau durch Matrix Metalloproteinasen (MMPs)

(Spaltung von Peptidbindungen)

• CHX kann Kollagendegradation nur hinauszögern aber

  nicht verhindern

• sehr gute Haftwerte auf Dentin

• verbesserte Effektivität auch für neuere 1-step-self-etch Systeme

-> AD concept (adhesion-decalcification concept)

Phase 1:

• ionische Bindung sauren Monomers an Ca2+ im HAP und Herauslösen von PO4^3- und OH-

Phase 2:

• in Abhängigkeit von der Löslichkeit des entstandenen Kalziumsalzes (Ca + Monomer) entweder stabile chemische Bindung oder Debonding

• effektivstes funktionelles Monomer

• erreicht Dentin Bonding

• möglicherweise: Hydrolyse inhibieren und Ermüdungsbrüche

• mildes self-etch Adhäsiv (2-step oder 1-step)

• Spezielle funktionelle Monomere (z.B. MDP) mit hoher Affinität zu Hydroxylapatit

• Selektive Schmelzätzung

• The enamel bonding performance of the tested 2-step self-etching adhesives is improved when phosphoric acid is applied on enamel selectively.

• When self-etching adhesives were used under etch-and-rinse conditions, marginal quality in dentin was significantly reduced

• Phosphoric acid etching has to be strictly limited on enamel for AdheSE and Clearfil SE Bond.

• toleranz gegenüber Dentinätzung ( gleiche Haftwerte im Dentin im etch&rinse oder im self-etch Modus)

• Chemische Haftung an Hydroxylapatit (Kalzium) durch 10-MDP Monomer

• Primer für indirekte Werkstücke (mit Silanfunktion)

• Bessere Penetration ins Dentin im etch&rinse Modus

• keine signifikanten Unterschiede in der Dentinhaftung zwischen self-etch und etch&rinse Anwendungsmodus

...the universal adhesives seemed to benefit from a highly filled extra bonding layer, considering that the higher bond strength was most often recorded when the universal adhesives were applied as primer and followed by the extra bonding layer.

routine clinical application of SACs should be carefully considered

•  Universaladhäsiv reduzieren Aufwand, Techniksensitivität und Fehleranfälligkeit bei nahezu vergleichbarer Effektivität wie konventionelle Mehrfalschenadhäsive

• „Selektive“ Schmelzätzung für optimale Schmelzhaftung auch bei Universaladhäsiven

• aber: Mehrflaschenadhäsive sind bei korrekter Anwendung nach wie vor der Maßstab