Получение и характеристика акриловых смол с биоактивными стеклами.

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 16624 (2022) Цитировать эту статью

1095 доступов

7 цитат

10 Альтметрика

Подробности о метриках

Целью данного исследования было получение биоактивного акрилового материала путем добавления различных типов стекол. Коммерчески доступную полимеризованную акриловую смолу смешивали с 10% четырех различных типов стекол в виде порошка и отверждали. Прочность на изгиб, сорбцию и растворимость образцов исследовали согласно ISO 20795-1:2013. Общее количество использованных в опытах образцов составило 60. Материалы помещали в искусственную слюну с pH 4 и 7, элюирование проводили в течение 0, 1, 28 и 42 суток. Собранные образцы анализировали с помощью атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой для обнаружения ионов Ca, P и Si и с помощью ионной хроматографии для обнаружения ионов F. Материалы, полученные после модификации стеклами, показали меньшую прочность на сжатие по сравнению с чистым полиметилметакрилатом, но соответствовали требованиям стандарта. Два типа стекла показали более высокие значения растворимости по сравнению со значением, определенным стандартом ISO. Biomin C и S53P4 высвободили ионы Ca, P и Si соответственно через 42 дня пребывания в искусственной слюне. Акриловые смолы, модифицированные 10% Биомин С и стеклами S53P4, могут быть ценным источником ионов Са и Р в кислых условиях в течение 28 и 42 дней.

Несмотря на появление новых альтернатив, акриловые материалы по-прежнему наиболее широко используются для изготовления съемных протезов в ортопедической стоматологии. Такая популярность обусловлена, среди прочего, их длительным использованием и простотой обработки в зуботехнических лабораториях1,2. Акриловые материалы характеризуются хорошими оптическими свойствами и биосовместимостью3. К сожалению, помимо ряда преимуществ, акриловые смолы обладают некоторыми недостатками, такими как ограниченное слюноотделение в области основания зубного протеза. Ношение зубных протезов, прием пищи и, следовательно, уменьшение слюноотделения в области оставшихся зубов вызывают снижение pH, что, в свою очередь, является фактором, который может вызвать изменения в оставшихся зубах. Отток слюны нарушается в местах контакта акрилового материала с мягкими тканями или зубами4,5. Поэтому акриловые смолы необходимо модифицировать для повышения их биологической активности.

В научной литературе ведутся обширные дискуссии о значении термина «биоактивный материал», но согласно рекомендациям IUPAC (Международного союза теоретической и прикладной химии) от 2012 года он определяется как «материал, предназначенный для индуцировать специфическую биологическую активность;» иными словами, материал, вызывающий реакцию живого организма, можно назвать биоактивным материалом6.

Одной из существующих стратегий модификации акриловых материалов и создания биоактивных материалов является добавление различных типов наноматериалов, таких как серебро и оксид титана7,8,9,10. Другая стратегия – добавление различных видов лекарственных веществ, таких как антибиотики11 и хлоргексидин12,13. Помимо этих подходов, использование различных типов биоактивных стекол также может позволить модифицировать акриловые материалы. Этот вид керамики подвергается постепенному гидролизу под воздействием воды и выделяет в окружающую среду различные типы ионов, например, анионы фтора и фосфата или катионы кальция6. Эта стратегия уже широко применяется в стеклоиономерном цементе, а также в композитных пломбах14,15,16,17 и ортодонтических адгезивах18. Щелочные катионы повышают pH, а анионы фтора обладают доказанным кариостатическим действием. Элюированные ионы, как и в случае стеклоиономерного цемента, могут выполнять функцию реминерализации17,18,19. Однако они могут полностью гидролизоваться при более низком pH и, следовательно, не могут образовывать гидроксиапатит (НА); минимальное значение pH для образования ГК составляет 4,5–5,5 в зависимости от индивидуума20.

До сих пор эти стекла успешно использовались в стеклоиономерном цементе, композитах и ​​зубной пасте (Биомин)18. Например, Bioglass 45S5 и S53P4 были впервые синтезированы в конце 1970-х годов и используются в клинической практике с 1985 года21. Добавление CaF2 позволяет стеклу выделять ионы фтора. Однако избыточное добавление CaF2 приводит к неконтролируемой кристаллизации кристаллических фаз, в том числе с образованием куспидина и фторид-ионов. Поэтому в 2015 году было разработано стекло Biomin C, содержащее ионы хлора20. С стоматологической точки зрения хлорапатит будет полностью превращаться в ГК в присутствии воды22. Biomin F является примером фтористого стекла, используемого в этих испытаниях.