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INTRODUCCION:
Recientemente se presentaron composites clasificados comercialmente como nanocomposites, composites nanohíbridos, composites nanocerámicos, etc.
Estos términos hacen referencia a composites que incorporan partículas nanométricas a manera de relleno cerámico. Trataré de explicar sus ventajas, características y posibles aplicaciones clínicas.
NANOTECNOLOGIA:
Sería aplicar componentes o elementos de escala nanométrica en algún proceso tecnológico.
Muchas ciencias o procesos tecnológicos o industriales aplican hoy en día componentes o elementos de ese rango; la Odontología no es una excepción y tampoco la composición de los composites.
En definitiva un composite con nanotecnología (situación a la que hacen referencia los términos arriba mencionados) incorpora partículas cerámicas de esa escala a manera de relleno. Mejor dicho, combinan partículas más grandes (de tamaño promedio 1 micrón) con otras nanométricas.
NANOMETROS:
Qué es un nanómetro?
Es la milésima parte de un micrón, que a su vez es la milésima parte de un milímetro. O sea un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro. Sería equivalente a diez átomos de hidrógeno, y en escala un nanómetro es a un balón de fútbol, lo mismo que éste al planeta Tierra (gráfico 1).
Las partículas que se emplean en los composites poseen entre 20 y 70 nm y se obtienen a través de un proceso de sílice coloidal. No son nuevas dentro de la tecnología de los materiales dentales aunque si es novedoso el tratamiento superficial con silanos que las integran a la matriz orgánica del composite y que evitan que se aglomeren.
Ese fue justamente el problema con estas diminutas partículas: tienden a aglomerarse (y a formar partículas más grandes) y al hacerlo no se comportan como nanopartículas y no pueden ser aprovechadas sus ventajas. Al ser partículas tan pequeñas, por lo tanto numerosas, es que constituyen superficies muy extensas y poseen por lo tanto elevada energía superficial.
La tecnología convencional obtiene las partículas cerámicas de los composites moliendo un bloque cerámico, y obteniendo como límite de tamaño inferior, partículas de 0,5 micrones. La forma de éstas es irregular y la dispersión de tamaños es amplia.
Las nanopartículas poseen tamaños promedio entre 20 y 70 nm, formas esféricas y una dispersión de tamaños muy baja.
NANOPARTICULAS, PARA QUE?
Los objetivos que se persiguen al incorporar las nanopartículas en los composites son:
- Mejorar algunas propiedades, mecánicas y estéticas: resistencia a la abrasión, mejor lisura superficial.
- Incorporando más componente cerámico, disminuir la cantidad de resina en la fórmula del composite y con ello, disminuir la contracción de polimerización (CP) del mismo.
Disminución de la CP:
Es bien sabido que al poseer un composite más carga cerámica, disminuye su porcentaje de contracción. Esto ocurre por la sencilla razón que al haber más componente cerámico, hay menos de resina que es la responsable directa de la CP. Por esta circunstancia es que se pretende incorporar generalmente más carga cerámica en la formulación de los composites (al igual que para lograr una mejora en algunas propiedades mecánicas).
Ahora bien, con la tecnología convencional se ha llegado a un máximo de incorporación de carga cerámica. De agregar más, el composite pierde características de manipulación adecuadas al igual que se empobrece su aspecto óptico. Se obtendrían composites muy densos, viscosos (no fácilmente manipulables) y además muy opacos (antiestéticos).
La nanotecnología permitirá incorporar más carga cerámica, reduciendo la contracción de polimerización sin perder las características ideales de manipulación de un composite y manteniendo una translucidez adecuada.
Características de las nanopartículas:
Por ser tan reducidas en tamaño no reflejan la luz. Se sabe que un cuerpo reflejará la luz (y tendrá color y opacidad) cuando tenga un tamaño mínimo similar a la mitad de la longitud de onda menor del espectro de luz visible (que es 400 nm) o sea que ese cuerpo deberá tener más de 200 nm para reflejar la luz. Las nanopartículas son de tamaños menores por lo que las ondas de luz no rebotan en ellas. O sea son que se comportan como transparentes, la luz las atraviesa sin reflejarse en ellas.
Por esta razón es que se las puede incorporar en la composición de los composites sin modificar la opacidad / translucidez de los mismos.
Otro aspecto a considerar es que las nanopartículas tienen (en virtud de su tamaño) comportamientos atípicos de sólidos. Se comportan como líquidos: una composición de un composite exclusiva de nanopartículas generará un líquido viscoso transparente. Cuanto más nanopartículas se incorporen, más líquido será ese material.
Por esta razón se podrán incorporar en un composite y no modificarán la viscosidad, tal vez hasta lo fluidifique.
Pero estas características, ser transparentes y comportarse como líquidos (FIG 2), las invalidan como material de relleno único: deben acompañarse de partículas más grandes, de tamaño promedio de 1 micrón. Estas partículas actuarán como soporte o andamiaje para las nanométricas y:
- otorgan la viscosidad al material, regulan la consistencia.
- dan el color y la opacidad.
- dan radiopacidad.
Justamente, las distintas formas de otorgar ese andamiaje a las nanopartículas es la diferencia más importante de los distintos desarrollos comerciales.
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FIG 2: Aspecto líquido y transparente de una resina
rellena sólo con nanopartículas (al 40%) |
Algunos emplean partículas micrométricas combinándolas con las nanométricas (por ej. Grandio / VOCO GmbH), otros agregan a esa combinación moléculas de Ormocer (Ceram X / Dentsply) y otros como 3M/ESPE con su Filtek Supreme utiliza como partícula de andamiaje a las mismas nanométricas pero aglomeradas, formando lo que denominaron "nanocluster". Esta partícula modificada posee también tamaño promedio 1 micrón.
Grandio
Hace pocos meses, VOCO GmbH, presentó su Grandio, al que denomina composite nanohíbrido, ya que se combinan las nanopartículas (SIO2 de 25 a 75 nm) con otras de microrrelleno, tamaño promedio 1 micrón a manera de partícula de andamiaje.
Con este nuevo producto, VOCO combina las adecuadas propiedades mecánicas y estéticas de un composite nanoparticulado más una extremadamente baja contracción de polimerización: 1,57%. Esto se debe a la alta incorporación de partículas cerámicas, que alcanzan una proporción de hasta 87% en peso.
La consistencia será lo primero que llamará la atención del operador: es suave y el material no escurre, mantiene las formas logradas. La pegajosidad al instrumento de aplicación es mínima (FIG 3).
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FIG 3: Grandio (VOCO - GmbH): Viscosidad y aspecto
óptico adecuados a pesar de poseer un 87%
en peso de carga cerámica. |
La matriz orgánica del material está constituida por dimetacrilatos como Bis GMA, TEGDMA, UDMA y el sistema fotoiniciador, canforquinona más aminas terciarias.
El sistema se completa con el adhesivo monofrasco Solobond M que se presenta en blisters monodosis, lo que asegura un control de la evaporación del solvente (acetona) y el disponer siempre de una adecuada relación solvente / resina en cada aplicación.
Se presentó además una versión fluida (con menor porcentaje de carga cerámica) de Grandio, el Grandio Flow. Este composite, a pesar de ser fluido, es uno de los que más carga cerámica incorpora dentro de su clase. Esto se refleja en el comportamiento que exhibe al ser aplicado: escurre con facilidad al salir de la jeringa y se mantiene estable en reposo, teniendo un mínimo escurrimiento. Su comportamiento tixotrópico es muy adecuado.
El sistema Grandio se presta muy bien para realizar restauraciones directas e indirectas (inlays/ onlays y frentes estéticos) tanto en el sector anterior y posterior (ver secuencias clínicas).
SECUENCIA # 1: Restauración directa en molar superior.
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Fig. 1 y 2: Imagen clínica y radiográfica
preoperatorio de una lesión oclusal |
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Fig.
3: Remoción de caries con instrumental de mano. |
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Fig. 4: Detección de caries residual con
solución de rojo ácido al 1%. |
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Fig.5: Eliminación de caries residual. |
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Fig.6: Cavidad conformada |
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Fig.7: Aplicación de ácido fosfórico al 37%
(Vococid) para grabar esmalte y dentina. |
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Fig.8: Aplicación de adhesivo Solobond M |
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Fig. 9: Colocación de Grandio Flow a
manera de base elástica |
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Fig.10: Inserción incremental de Grandio. |
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Fig.11 y 12: Polimerización indirecta de cada incremento. |
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Fig.13: Vista de tres incrementos. Se emplearon
tonos opacos a manera de dentina. |
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Fig.14: Colocación de últimos incrementos
más translúcidos a manera de esmalte. |
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Figs.15, 16 y 17: Vistas postoperatorias |
SECUENCIA CLÍNICA # 2: Restauración indirecta en molar inferior.
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FIG.1: Situación preoperatoria: lesiones proximales
en mesial y distal de un primer molar inferior.
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FIG.2: Lesiones de caries. |
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FIG.3: Remoción de caries. |
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FIG.4: Base de hidróxido de calcio (Calcimol, VOCO)
en zona cercana a la pulpa. |
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FIG.5: Dentina artificial con ionómero de vidrio
condensable (Ionofil Molar, VOCO) |
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FIG.6: Cavidad terminada con hilos de
retracción colocados previo a la impresión. |
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FIG. 7: Impresión con siliconas del área. |
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FIG.8: Incrustaciones de Grandio sobre el modelo. |
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FIG.9: Acondicionamiento de las incrustaciones
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FIG.9: Carga del medio cementante resinoso
(Bifix QM, VOCO) sobre la incrustación.
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FIG.10: Fijación |
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FIG.11: Terminación con piedras de diamante |
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FIG. 12 y 13: Terminación marginal y proximal
con
sistema EVA / KAVO |
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FIG.14: Vista postoperatoria aún con
el dique de goma instalado. |
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FIG. 15 y 16: Vistas postoperatorias. Obsérvese el aspecto
del material y su buena integración sobre el remanente. |
CONCLUSIÓN:
Los composite de nanopartículas aportan ventajas estéticas, mecánicas y reducen la contracción de polimerización. Posiblemente en futuro cercano todos los composites incorporen este tipo de tecnología.
El sistema Grandio se destaca por su adecuada manipulación y adecuada propiedades de terminación así como por su baja CP de 1,57%.
BIBLIOGRAFÍA:
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15. Behrend, D. (2003) Universidad de Rostock.
Dirección del autor: Tacuarí 119 - 5º S - (1071) Capital Federal, Argentina.
E mail: hepburn@ciudad.com.ar
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