Основни изисквания към материалите за бази за подвижни протези. Състав и технология на производство на акрилна основа. Класификация на съвременните основни материали. Стандартни изисквания за физични и механични свойства на основните материали.
След като е открит метод за вулканизиране на каучук чрез въвеждане на сяра (Goodzhir Gujir, 1839) и метод за нейното използване в ортопедична стоматологияза производството на основи за подвижни протези (Delabor, 1848, Petman, 1851), полимерните материали са станали незаменими за производството на протези от този тип.
Въпреки че зъбни протези от естествен каучук не са правени от дълго време, опитът, натрупан от работата с този естествен материал в продължение на почти сто години, позволи на зъболекарите и учените по материали да формулират основните изисквания към основните материали. Материалът за основите на подвижните протези трябва:
Бъдете биосъвместими;
Лесно се почиства и не изисква сложни хигиенни процедури;
Имат гладка и плътна повърхност, която не предизвиква дразнене на подлежащите тъкани на устната кухина и лесно се полира;
Да са устойчиви на микробно замърсяване (устойчивост на бактериален растеж);
Осигурете точно прилягане към тъканите на протезното легло;
имам ниска стойностплътност, осигуряваща лекота на протезата в устата;
Да са достатъчно здрави, за да не се срутват или деформират при натоварвания, действащи в устната кухина;
Имат топлопроводимост;
Задоволяват естетическите изисквания;
Осигурете възможност за извършване на премествания и корекции;
Имате проста технология на производство и ниска цена.
С внедряване в стоматологична практика 1935-1940 г Използвайки акрилни полимери, ортопедичната стоматология е получила най-подходящия полимерен материал за производството на подвижни протези. Поради ниската си относителна плътност, химическа устойчивост, задоволителна здравина, добри естетични свойства и простота на технологията за производство на протези, акрилните пластмаси са широко използвани в ортопедичната стоматология повече от 70 години.
Зъбните протези, изработени от акрилни материали, се изработват по технология на формоване на полимерно-мономерна композиция или технология на „тесто“, според която течен компонент (мономер, най-често метилов естер на метакриловата киселина или метилметакрилат) се смесва с прахообразен компонент (полимер). Мономерът овлажнява и импрегнира полимера до консистенция, подобна на тесто. Това тесто се формова или опакова в гипсова форма, за да се направи протеза. След това се превръща в твърдо състояние или се втвърдява в резултат на радикална полимеризация, която започва с разлагането на инициатора, бензоил пероксид, включен в праха, когато тестоподобният състав се нагрява (Схема 13.1). Новите полимерни основни материали и новите технологии за тяхното използване разшириха възможностите за получаване на първични свободни радикали, като добавиха например метод на светлинно втвърдяване.
Схема 13.1.
Методи за иницииране на полимеризация по време на втвърдяване на акрилни основни материали
Повечето акрилни основни материали, които се произвеждат в момента, се обработват с помощта на тази технология и се доставят като опаковка прах-течност. Първоначално прахът се получава чрез смилане на блокове от полиметилметакрилат (PMMA).
Въпреки това, скоро беше открито, че може да се получи по-равномерна консистенция на тестото чрез използване на полимерен прах, получен чрез суспензионна полимеризация. Този метод ви позволява да получите материала веднага под формата на прах, чиито частици имат правилна сферична форма. Индустрията обикновено произвежда смес от акрилни полимери или съполимерни прахове, които имат доста широко разпределение на молекулното тегло, със средно молекулно тегло от порядъка на един милион.
Свойствата на основния материал зависят от разпределението на размера на частиците на суспензионния прах, състава на (съ)полимера, неговото разпределение на молекулното тегло и съдържанието на пластификатор. Увеличаването на молекулното тегло на полимерния прах и намаляването на количеството на пластификатора до възможния минимум подобрява физико-механичните свойства на основния материал, но може да повлияе отрицателно на технологичните свойства на полимерно-мономерното тесто.
Акрилните основни материали са пример за оригинална композиция, която в крайната си втвърдена форма е комбинация от „стар“ полимер (суспензионен прах) и „нов“ полимер, образуван по време на полимеризацията на полимерно-мономерна композиция или тесто по време на производствен процес на крайния продукт - основа на зъбна протеза.
В повечето случаи мономерът, използван за образуване на тестото, е същият като мономера, използван за направата на самия прах, но често в него се въвеждат допълнителни модифициращи вещества, например бифункционални мономери или олигомери, които се наричат омрежващи агенти, което позволява създаването на мрежова омрежена структура на „новия“ полимер. Омрежващият агент, присъстващ в мономерната течност, спомага за увеличаване на молекулното тегло на втвърдения материал и му придава две полезни свойства. Намалява разтворимостта на основата в органични разтворители и повишава нейната якост, а именно устойчивост на напукване при натоварване. Прекомерните количества омрежващ агент могат да увеличат крехкостта на основата на протезата. Най-често срещаният шев
Освобождаващите агенти са диметакрилати, например етилен гликол диметакрилат етер (DMEG), триетилен гликол диметакрилат етер (TGM-3). За да се предотврати преждевременната полимеризация на мономерите по време на съхранение и транспортиране, в мономера се въвеждат малки количества инхибитори. Ефектът на инхибиторите се проявява ефективно дори когато съдържанието им е в стотни от процента на мономер. В присъствието на инхибитори (хидрохинон, дифенилолпропан) скоростта на процеса на полимеризация намалява и полимерът се получава с по-ниско молекулно тегло.
Многогодишно растение клинични наблюденияакрилните основни материали ги изложиха съществени недостатъци, основното от които е наличието на остатъчни мономери във втвърдената основа, които влошават нейната биосъвместимост, намаляват здравината на материала, което води до счупване на протезите в някои случаи.
Могат да бъдат идентифицирани основните насоки на изследвания за подобряване на основните материали:
Модифициране на състава на акрилните основни материали чрез въвеждане на новосинтезирани мономери за съполимеризация при получаване на суспензионен прах, като омрежващи агенти в течност и други добавки;
Включване на полимерни материали от други класове, например шприцовани термопласти с пълен отказот технологията на акрилните полимерно-мономерни състави и елиминирането на „остатъчния мономер”;
Създаване на нови материали и технологии за формоване и втвърдяване на полимерни основни материали.
Разработките, насочени към подобряване на материалите за основи на протези, доведоха до създаването на нови материали и в момента международният стандарт ISO? 1567 и GOST R 51889-2002, разработени на негова основа, съдържат разширена класификация на тези материали (диаграма 13.2).
Независимо от вида на основните материали към техните физико-механични свойства се предявяват определени изисквания, продиктувани от тяхното предназначение. Съвременни стандартиОсновните материали на полимерна основа съдържат следните основни стандарти за показатели, характеризиращи качеството на горещо втвърдяващите се акрилни материали:
якост на огъване ≥65MPa, модул на огъване ≥2000MPa, водопоглъщане
≤30 µg/mm3. Основният материал не е такъв
Схема 13.2.Класификация на полимерни материали за основи на подвижни протези (в съответствие с международен стандарт? 1567 и GOST R 51889-2002)
28995 0
Въведение
Според прогнозите за застаряващото население на западните страни до 2025 г. повече от половината от него ще бъдат хора над 50 години. Въпреки напредъка в превенцията зъбни заболяванияВероятно много от тези хора ще имат нужда от подвижни, пълни или частични протези, за да заменят изгубените зъби. В момента около 32 милиона души в Северна Америка носят такива зъбни протези, а 9 милиона пълни протези и 4,5 милиона частични протези се произвеждат годишно за пациенти с протези. За тези пациенти е важно да бъдат осигурени естетически издържани и високофункционални протези, тъй като това ще подобри качеството им на живот.
Изработката на подвижна протеза се състои от много етапи. Първото от тях е вземане на отпечатък, последвано от поредица от технологични етапив зъботехническа лаборатория. Те включват получаване на модел, поставяне на зъби, изработка восъчен модел, изработване на гипсова форма в зъболекарска кювета и отстраняване, изваряване на восък и след това запълване на полученото пространство на матрицата с материал за изработване на бази за протези или основен материал.
Различни материали са използвани за направата на протези, включително материали на основата на целулоза, фенол-формалдехид, винилова пластмаса и твърда гума. Всички те обаче имаха различни недостатъци:
Материалите на базата на целулозни производни се деформират в устната кухина и имат вкус на камфор, който се използва като пластификатор. Камфорът се отделя от протезата, причинявайки образуване на петна и мехури в основата, както и обезцветяване на протезата за няколко месеца.
Фенолформалдехидната смола (бакелит) се оказа много труден, нискотехнологичен материал за работа и също променя цвета си в устата.
Виниловите пластмаси имаха ниска якост, имаше счупвания често срещано явление, вероятно поради умора на основния материал.
Ебонитът е първият материал, използван за масово производство на протези, но неговите естетически свойства не са много добри, така че е заменен от акрилни пластмаси.
Акрилната пластмаса (на базата на полиметилметакрилат) в момента е един от широко използваните основни материали, тъй като има добри естетически свойства, този материал е евтин и лесен за работа. Но акрилната пластмаса не е идеален материал във всички отношения, тъй като не отговаря напълно на изискванията за идеален материал за основа на протеза, представени в таблица 3.2.1.
Но акрилните пластмаси станаха широко разпространени поради много от изискванията на таблица 3.2.1. отговарят те. По-специално, технологията за производство на протези от акрилна пластмаса е доста проста и евтина, протезите имат добри външен вид. Освен това се използва изцяло подвижни протези акрилна пластмасачесто се използва за други цели, като например производство на индивидуални вани за вземане на отпечатъци, за възпроизвеждане на релефа на меките тъкани върху ляти метални рамки, за ремонт на протези, изработване на меки облицовки за основи на протези и изкуствени зъби.
Процесът на втвърдяване при производството на акрилни протези протича чрез реакция на свободна радикална полимеризация, за да се образува полиметилметакрилат (PMMA).
Превръщането (трансформацията) на мономер в полимер включва традиционната последователност: активиране, иницииране, растеж и прекъсване на веригата.
Основните пластмаси се произвеждат под формата на материали за горещо и студено втвърдяване.
Пластмаси с горещо втвърдяване
Тези материали се състоят от прах и течност, които след смесване и последващо нагряване преминават в твърдо състояние. Веществата, включени в праха и течността, са изброени в таблица 3.2.2. Конкретната форма на приложение на материала под формата на система прах-течност се определя от понетри причини:
Възможност за обработка на материала в тестена форма или по технология "тесто".
Минимизиране на полимеризационното свиване
Намаляване на екзотермичния ефект или намаляване на топлината на реакцията.
Тестовата технология прави процеса на изработка на зъбни протези относително прост. Подобна на тесто маса се пакетира в кювета, съдържаща изкуствени зъби в гипс, след което кюветата се затваря под налягане, така че излишната маса да се изцеди. Способността на тестоподобната маса да прилепва точно към модела и лесното отстраняване на излишъка прави особено лесна работата със студено втвърдяващи се акрилни пластмаси (на етапа на тестване), когато се правят специални или индивидуални вани за отпечатъци от тях. Гранулите се разтварят по-лесно в мономера, отколкото топките, като по този начин се намалява времето за постигане на тестено състояние на материала.
Свиването при полимеризация е намалено в сравнение със свиването при полимеризация на мономера, тъй като по-голямата част от материала (т.е. перли и гранули) вече е полимеризиран.
Реакцията на полимеризация е силно екзотермична, тъй като значително количество топлинна енергия (80 kJ/mol) се освобождава, когато връзките C=C се превръщат в връзки -C - C. Тъй като по-голямата част от сместа вече е под формата на полимер , потенциалът за прегряване на материала е намален. Тъй като максималната температура на полимеризация ще бъде по-ниска, термичното свиване на материала също ще намалее.
Мономерът принадлежи към категорията на летливите и запалими вещества, така че контейнерът с него трябва да се държи винаги затворен и далеч от източници на открит пламък. Опаковката е тъмна стъклена бутилка, която удължава срока на годност на мономера, като предотвратява спонтанната му полимеризация под въздействието на светлина.
Хидрохинонът също така удължава срока на годност на мономера, като незабавно реагира със свободните радикали, които могат спонтанно да се образуват в течността, произвеждайки стабилни свободни радикални съединения, които не са в състояние да инициират процеса на полимеризация.
Замърсяването на полимерни перли и гранули трябва да се избягва, тъй като те носят бензоил пероксид на повърхността си и е необходимо само малко количество полимер, за да започне реакцията на полимеризация.
Полимерният прах е много стабилен и има почти неограничен срок на годност.
Към материала се добавя омрежващ агент, като етилен гликол диметакрилат етер, за подобряване на механичните свойства (фиг. 3.2.1a). Той се свързва на места с полимерната верига на полиметилметакрилата и образува напречна връзка между тази и съседната полимерна верига чрез две крайни двойни връзки (фиг. 3.2.1 b).
Ориз. 3.2.1. (a) Етилен гликол диметакрилатен етер и (b) неговото омрежване
По този начин, въпреки че самият PMMA е термопластична пластмаса, включването на омрежващи агенти в състава елиминира последващата му термична обработка.
Пластмаси със студено втвърдяване
Химическият състав на тези пластмаси е идентичен с този на горещо втвърдяващите се пластмаси, с изключение на това, че втвърдяването се инициира от третичен амин (като диметил-р-толуидин или производни на сулфонова киселина), а не от топлина.
Този метод на втвърдяване е по-малко ефективен от процеса на горещо втвърдяване и произвежда полимер с по-ниско молекулно тегло. Тази ситуация се отразява негативно на якостните свойства на материала и също така увеличава съдържанието на остатъчен мономер в него. Устойчивостта на цвета на студено втвърдените материали е по-лоша от тази на горещо втвърдените материали; студено втвърдените материали също са по-склонни към пожълтяване.
Полимерните топки от тези материали са малко по-малки по размер от тези на горещо втвърдяващата се пластмаса (размерът на топките в последната е около 150 микрона), за да се улесни разтварянето на полимера в мономера, за да се образува подобно на тесто маса. Това състояние трябва да се постигне преди да започне реакцията на втвърдяване, което ще промени вискозитета на сместа и масата ще придобие прекомерна плътност, предотвратявайки формоването на материала.
По-ниското молекулно тегло също води до по-ниска температура на встъкляване (Tg), като Tg обикновено е 75-80°C, но без да се увеличава склонността на материала да се деформира. Тъй като не се използва външен източник на топлина за втвърдяване на пластмасата, количеството на вътрешни напреженияПо-долу. Въпреки това, материалът е много податлив на пълзене и това може значително да повлияе на появата на деформации на протезата по време на употреба.
Пластмаси за отливане със студено втвърдяване
Тези пластмаси се втвърдяват на студено и са достатъчно течни, когато се смесят, за да могат просто да се излеят в хидроколоидна форма. Те възпроизвеждат повърхностни детайли добре, въпреки че другите им свойства са по-ниски от студено и горещо втвърдяващите се акрилни пластмаси, така че не се използват широко.
Светлинно втвърдяващи се основни пластмаси
Втвърдяващи се материали Видима светлина, вече бяха представени по-рано. По отношение на химичните си свойства тези материали са по-близки до композитите за дентална реставрация, отколкото до пластмасите за производство на бази за протези. Материалът се състои от уретанова диметакрилатна матрица, която съдържа малко количество колоиден силициев диоксид, за да придаде на материала необходимата течливост или консистенция, и пълнител от акрилни перли, които стават част от взаимопроникваща полимерна мрежеста структура, когато се втвърди. Той се използва широко като твърд материал за облицовка на протези, за изработване на касети за отпечатъци по поръчка и за поправка на счупени протези.
Основи на денталното материалознание
Ричард ван Ноорт
Основни изисквания към материалите за бази за подвижни протези. Състав и технология на производство на акрилна основа. Класификация на съвременните основни материали. Стандартни изисквания за физични и механични свойства на основните материали.
След като е открит метод за вулканизиране на каучук чрез въвеждане на сяра (Goodzhir Gujir, 1839) и метод за използването му в ортопедичната стоматология за производство на подвижни бази за протези (Delabor, 1848, Petman, 1851), полимерните материали стават незаменими за производството на протези от този тип.
Въпреки че зъбни протези от естествен каучук не са правени от дълго време, опитът, натрупан от работата с този естествен материал в продължение на почти сто години, позволи на зъболекарите и учените по материали да формулират основните изисквания към основните материали. Материалът за основите на подвижните протези трябва:
Бъдете биосъвместими;
Лесно се почиства и не изисква сложни хигиенни процедури;
Имат гладка и плътна повърхност, която не предизвиква дразнене на подлежащите тъкани на устната кухина и лесно се полира;
Да са устойчиви на микробно замърсяване (устойчивост на бактериален растеж);
Осигурете точно прилягане към тъканите на протезното легло;
Имат ниска стойност на плътност, осигуряваща лекота на протезата в устата;
Да са достатъчно здрави, за да не се срутват или деформират при натоварвания, действащи в устната кухина;
Имат топлопроводимост;
Задоволяват естетическите изисквания;
Осигурете възможност за извършване на премествания и корекции;
Имате проста технология на производство и ниска цена.
С въвеждането в зъболекарската практика през 1935-1940г. Използвайки акрилни полимери, ортопедичната стоматология е получила най-подходящия полимерен материал за производството на подвижни протези. Поради ниската си относителна плътност, химическа устойчивост, задоволителна здравина, добри естетични свойства и простота на технологията за производство на протези, акрилните пластмаси са широко използвани в ортопедичната стоматология повече от 70 години.
Зъбните протези, изработени от акрилни материали, се изработват по технология на формоване на полимерно-мономерна композиция или технология на „тесто“, според която течен компонент (мономер, най-често метилов естер на метакриловата киселина или метилметакрилат) се смесва с прахообразен компонент (полимер). Мономерът овлажнява и импрегнира полимера до консистенция, подобна на тесто. Това тесто се формова или опакова в гипсова форма, за да се направи протеза. След това се превръща в твърдо състояние или се втвърдява в резултат на радикална полимеризация, която започва с разлагането на инициатора, бензоил пероксид, включен в праха, когато тестоподобният състав се нагрява (Схема 13.1). Новите полимерни основни материали и новите технологии за тяхното използване разшириха възможностите за получаване на първични свободни радикали, като добавиха например метод на светлинно втвърдяване.
Схема 13.1.Методи за иницииране на полимеризация по време на втвърдяване на акрилни основни материали
Повечето акрилни основни материали, които се произвеждат в момента, се обработват с помощта на тази технология и се доставят като опаковка прах-течност. Първоначално прахът се получава чрез смилане на блокове от полиметилметакрилат (PMMA). Въпреки това, скоро беше открито, че може да се получи по-равномерна консистенция на тестото чрез използване на полимерен прах, получен чрез суспензионна полимеризация. Този метод ви позволява да получите материала веднага под формата на прах, чиито частици имат правилна сферична форма. Индустрията обикновено произвежда смес от акрилни полимери или съполимерни прахове, които имат доста широко разпределение на молекулното тегло, със средно молекулно тегло от порядъка на един милион.
Свойствата на основния материал зависят от разпределението на размера на частиците на суспензионния прах, състава на (съ)полимера, неговото разпределение на молекулното тегло и съдържанието на пластификатор. Увеличаването на молекулното тегло на полимерния прах и намаляването на количеството на пластификатора до възможния минимум подобрява физико-механичните свойства на основния материал, но може да повлияе отрицателно на технологичните свойства на полимерно-мономерното тесто.
Акрилните основни материали са пример за оригинална композиция, която в крайната си втвърдена форма е комбинация от „стар“ полимер (суспензионен прах) и „нов“ полимер, образуван по време на полимеризацията на полимерно-мономерна композиция или тесто по време на производствен процес на крайния продукт - основа на зъбна протеза.
В повечето случаи мономерът, използван за образуване на тестото, е същият като мономера, използван за направата на самия прах, но често в него се въвеждат допълнителни модифициращи вещества, например бифункционални мономери или олигомери, които се наричат омрежващи агенти, което позволява създаването на мрежова омрежена структура на „новия“ полимер. Омрежващият агент, присъстващ в мономерната течност, помага за увеличаване на молекулното тегло на втвърдения материал и му придава две полезни свойства. Намалява разтворимостта на основата в органични разтворители и повишава нейната якост, а именно устойчивост на напукване при натоварване. Прекомерните количества омрежващ агент могат да увеличат крехкостта на основата на протезата. Най-често срещаният шев
Освобождаващите агенти са диметакрилати, например етилен гликол диметакрилат етер (DMEG), триетилен гликол диметакрилат етер (TGM-3). За да се предотврати преждевременната полимеризация на мономерите по време на съхранение и транспортиране, в мономера се въвеждат малки количества инхибитори. Ефектът на инхибиторите се проявява ефективно дори когато съдържанието им е в стотни от процента на мономер. В присъствието на инхибитори (хидрохинон, дифенилолпропан) скоростта на процеса на полимеризация намалява и полимерът се получава с по-ниско молекулно тегло.
Дългосрочните клинични наблюдения на акрилните базови материали разкриват техните значителни недостатъци, основният от които е наличието на остатъчни мономери във втвърдената основа, които нарушават нейната биосъвместимост, намаляват здравината на материала, което води до счупване на протези в някои случаи. случаи.
Могат да бъдат идентифицирани основните насоки на изследвания за подобряване на основните материали:
Модифициране на състава на акрилните основни материали чрез въвеждане на новосинтезирани мономери за съполимеризация при получаване на суспензионен прах, като омрежващи агенти в течност и други добавки;
Включване на полимерни материали от други класове, например шприцовани термопласти с пълно изоставяне на технологията на акрилни полимерно-мономерни състави и елиминиране на „остатъчен мономер“;
Създаване на нови материали и технологии за формоване и втвърдяване на полимерни основни материали.
Развитието, насочено към подобряване на материалите за основи на протези, доведе до създаването на нови материали и в момента международният стандарт ISO? 1567 и GOST R 51889-2002, разработени на негова основа, съдържат разширена класификация на тези материали (диаграма 13.2).
Независимо от вида на основните материали към техните физико-механични свойства се предявяват определени изисквания, продиктувани от тяхното предназначение. Съвременните стандарти за базови материали на полимерна основа съдържат следните основни стандарти за показатели, характеризиращи качеството на горещо втвърдените акрилни материали: якост на огъване ≥65 MPa, модул на огъване ≥2000 MPa, водопоглъщане ≤30 μg/mm 3 . Основният материал не е такъв
Изобретението се отнася до областта на медицината, а именно до ортопедичната стоматология, и се отнася до материал за производство на пластмасови основи за подвижни протези с антибактериални свойства. Предложен е материал за бази за протези, състоящ се от акрилни полимери, съдържащи 0,0005-0,03 тегл.% наносребро, равномерно разпределено в целия обем на полимера. Въвеждането на нанодисперсно сребро в пластмасовия състав в определени количества елиминира намаляването на естетичните свойства на протезите и осигурява създаването на продължителен антимикробен ефект както върху цялата повърхност на продукта, така и в неговия обем. Това удължава живота на протезите и осигурява дълготраен антибактериален ефект. 1 маса
Изобретението се отнася до областта на медицината, а именно до ортопедичната стоматология, и се отнася до материал за производство на полимерни (пластмасови) основи за подвижни протези с антибактериални свойства.
Повече от 12 милиона души в Русия използват протези, съдържащи елементи от полимери. В същото време от около 60 години най-разпространените полимери (по критерия цена-качество) са акрилните. Всяко протезиране в една или друга степен (в зависимост от вида на протезния материал) променя баланса на микрофлората устната кухина. Това се дължи на реакцията на тялото към въвеждането на чужди материали в установения баланс между полезно и условно патогенна флора.
Под основата на протезата се създава термостат с постоянна температура, влажност, нарушено самопочистване на лигавицата и остатъци от храна, което допринася за бързото развитие на микробен филм. Така в работата „Шприцовани термопласти с медицинска чистота - пътят към зъбна ортопедия“, Е.Я. Варес, В.А. Nagurny et al., “Dentistry”, 2004, № 6, стр. 53-54, се отбелязва, че след фиксиране на протези от акрилна пластмаса в устата, количеството колисе увеличава от 10 на 63%, гъбички, подобни на дрожди- от 10 до 34%, патогенни стафилококи - от 10 до 22%. Съдържанието на ентерококи, което обикновено не се наблюдава, също се увеличава до 22%. Ситуацията с бактериалното замърсяване на акрилните пластмаси и устната кухина се влошава при използване на протези. Причината за това, освен термостатичните свойства, е постоянното увеличаване на откритата микропорьозност в пластмасата, която е своеобразно депо за патогенна микрофлора. Дълбочината на замърсения слой пластмаса може да достигне 2,0-2,5 mm. Поради нараняване на меките тъкани, съседни на протезното легло, бактериалната и гъбична инфекция води до кандидоза и други заболявания. Акрилните полимери също се колонизират от периодонтопатогенни бактериални видове като A. naeslundii, Prev. melaninogenica, K. nucleatum и S. intermedius. Следователно, при дифузен пародонтит, протезирането с помощта на пластмаса не допринася за нормализирането на микрофлората на устната кухина. По принцип протезите, изработени от местни акрилни полимери (пластмаси), трябва да се сменят след три години, вносните - на всеки пет години, по-специално поради колонизацията им от микроорганизми.
Ситуацията с бактериалното и гъбично замърсяване на акрилните пластмаси и нивото на това замърсяване, за съжаление, не е общоизвестно. Следователно дезинфекцията на пластмасовите протези се извършва само със специални средства малка сумажителите на града и практически не се извършва в селските райони. Предвид малкия размер на образуваните микропори и голямата им дълбочина, както и добрата адхезия на плаката, практически е невъзможно да се извърши саниранепластмасови протези без използване на допълнителни лекарства или ултразвук. И това прави профилактиката и борбата със замърсяването на акрилните пластмаси и съответно здравето на тялото още по-актуална за руснаците.
Бактерицидните свойства на среброто и неговите съединения са известни от много векове. През това време не е установен нито един случай на привикване на патогенна флора към него. Установено е, че среброто в нанометрични размери е по-активно от хлор, белина, натриев хипохлорит и други силни окислители, 1750 пъти по-активно от карболовата киселина и 3,5 пъти по-активно от сублимата (в същата концентрация). Унищожава повече от 650 вида бактерии, вируси и гъбички [Kulsky L.A. Сребърна вода. 9 изд., К.: Наук. Думка, 1987, 134 с.].
Един от методите за предотвратяване на протезен стоматит е описан в RF патент 2287980, A61K 6/08, публ. 27.11.2006 г., където в състава за фиксиране на подвижни протези е въведен прополис, който има антибактериални и имунотропни ефекти. Недостатъкът на това техническо решение е, че положителният ефект е ограничен както във времето, така и в обхвата на бактерицидно действие.
Спектърът на антимикробното действие на среброто е много по-широк от този на много антибиотици и сулфонамиди, а бактерицидният ефект се проявява при минимални (олигодинамични) дози сребро. Важно е да се отбележи, че има голяма разлика в токсичността на среброто към патогенната флора и към висши организми. Тя достига пет до шест порядъка. Следователно концентрациите на сребро, които причиняват смъртта на бактерии, вируси и гъбички, са абсолютно безвредни за хората и животните. Някои учени смятат, че среброто е микроелемент, необходим за нормалното функциониране на мнозина вътрешни органи, защото стимулира дейността на имунната система.
Имайки в предвид лечебни свойствасребро, е фундаментално важно да го вземете предвид агрегатно състояние. Според степента на повишаване на бактериостатичната активност препаратите от сребро (както и други метали) могат да бъдат класифицирани в следния ред: масивни, йонни, нанокристални. В нанокристални размери (под 100 nm) веществата рязко променят своите физически и Химични свойства. Затова се разглеждат най-реалните и известни примери за комерсиализация в областта на нанотехнологиите предназначениев областта на човешкия живот. В момента са разработени бактерицидни бои, които осигуряват дълготрайна защита на повърхността от бактериално замърсяване. Трябва да се отбележи, че изключително ниската концентрация на нанодисперсно сребро в боята (1,6-6,5×10 -4% по отношение на елементарно сребро), което осигурява биоциден ефект [E.M. Egorova, A.A. Revina и др. Бактерицидни и каталитични свойства на стабилни метални наночастици в обратни мицели. Вестн. Москва Унив., сер.2. Химия, 2001, т. 42, № 5, с. 332-338].
Препаратите на сребърна основа се използват широко в стоматологията. Например, в RF патент 2243775, A61K 33/38, публ. 01/10/2005, сребърен нитрат се използва за лечение на кариес и стерилизация на зъбния коренов канал. При химическата редукция на сребърен нитрат се получава фино диспергирано сребро, което осигурява дезинфекционен и терапевтичен ефект. Недостатъкът, който ограничава използването на този метод, е естетическият фактор - фино диспергираното сребро е черно.
Описано [пат. RF 2354668, C08J 5/16, публикуван. 05.10.2009] метод за производство на полимерни плъзгащи се триещи части за изкуствени ендопротези, състоящ се от високомолекулен полиетилен с равномерно въведени наночастици злато или злато и сребро в количество 0,15-0,5 тегл.%. Недостатъкът на този метод е също, че среброто в такива количества придава неестетичен вид на протезите. В допълнение, полиетиленът има своите недостатъци, когато се използва в зъбното протезиране.
Втвърдяващата паста за запълване на канали "SEALITE REGULAR, ULTRA" от Pierre Roland също използва сребро големи количества- до 24%. Това решение не може да се използва за пластмасови протези поради ниските естетични свойства на материала и ниската бактерицидна активност на грубите сребърни прахове [Kuzmina L.N., Zvidentsova N.S., Kolesnikov L.V. Получаване на сребърни наночастици чрез химична редукция. Доклади на международната конференция „Физични и химични процеси в неорганични материали“ (FHP-10) Кемерово: Кузбасвузиздат. 2007. Т.2. P.321-324].
Материалът е известен [Kurlyandsky V.Yu., Yashchenko P.M. и т.н. Актуални проблемиортопедична стоматология. М., 1968, стр. 140] пластмасови протези, който има антибактериален ефект, получен чрез химическо сребро на вътрешната повърхност на пластмасата. Ефектът от такова приложение също е описан [L.D.Gozhaya, Ya.T.Nazarov и др.. Навлизането на сребро в слюнката при лица, използващи метализирани пластмасови протези. Стоматология, 1980, № 1, стр. 41-43]. Химичното осребряване на повърхността на пластмасова протеза се извършва чрез химическа редукция на среброто от неговите съединения. За провеждане на реакцията обикновено се използва сребърен нитрат или неговата амониева комплексна сол. След химическо посребряване на вътрешната повърхност на акрилната протеза, дискомфортв устата настъпва заздравяване на засегнатата устна лигавица. В резултат на използването на такъв разтвор се постига необходимия технически резултат - антимикробен ефект в устната кухина.
Недостатъкът на такъв материал е краткотрайността терапевтичен ефектпри хронични болестиустната кухина и фаринкса. Това се дължи на факта, че се прилага към вътрешна повърхностПри използване на пластмасова протеза среброто се отмива от нея в рамките на 2-3 седмици. При което най-голямото числосреброто влиза в човешкото тяло през първите 3 дни. Излугването на среброто става в резултат както на неговото „механично“ излугване, така и на разтваряне. За подновяване терапевтичен ефектсребърното покритие изисква ново метализиране на палатиналната повърхност на акрилатните протези на всеки три дни. Вторият недостатък на такъв материал е невъзможността да се предотврати бактериално замърсяване на пластмасата върху външните повърхности на протезите (към които не се прилага сребро поради естетически съображения) и вътре в масата на материала. Освен това трябва да се вземе предвид относително ниската бактерицидна активност на сребърните монолитни покрития в сравнение с нанодисперсното сребро.
Целта на настоящото изобретение е да се разработи антибактериален материал за основите на подвижни протези, осигуряващ дълготрайна повърхност и обем антибактериален ефект.
Проблемът се решава чрез въвеждане на нанодисперсно сребро в състава на пластмасите за бази за протези в количества, които не намаляват естетичните свойства на протезите и в същото време осигуряват създаването на антибактериален ефект в основите за протези. Нанодисперсното сребро се въвежда в първоначалните микропрахове от акрилатни полимери, като се използват всякакви физични или химични методи.
Същността на изобретението е, че се предлага материал с антибактериален ефект за основи на протези, характеризиращ се с това, че се състои от акрилни полимери, съдържащи 0,0005-0,03 тегл.% наносребро, разпределено в целия обем на полимера.
Разработеният материал съдържа наносребро, равномерно разпределено в целия обем на полимера. Това се постига чрез нанасяне на наносребро върху акрилатни микропрахове с помощта на всякакви с физически средства(анодно разтваряне на сребро, отлагане на пари, смесване с готова устойчива на седиментация наносребърна суспензия) или чрез химически средства(химическа, биохимична, радиационно-химична редукция на сребърни съединения) с последващо смесване в течен мономер. Мономерът разтваря акрилатните прахове и поради малкия размер на частиците наносреброто се разпределя равномерно в праховете и след това в целия обем на готовото пластмасово тесто. По време на работа на протези, произведени съгласно предложеното решение, възниква постоянно микроразтваряне на пластмаса в слюнката (образуване на микропорьозност). В същото време все повече и повече активни сребърни наночастици се излагат дълбоко в микропорите, предотвратявайки колонизацията от патогенна флора. Това осигурява продължителен и надежден антибактериален ефект на основния материал на протезите без използване на специални хигиенни мерки, удължаване на експлоатационния живот на протезите и общ лечебен ефект върху човешкото тяло.
Използването на сребро в нанометрични размери (наносребро) и равномерното му разпределение в целия обем на полимера позволява да се получи надежден, продължителен антибактериален ефект при значително по-висока ниски концентрациисребро в сравнение с другите му форми и същевременно запазване на естетическите качества на протезите.
За да оценим възможността за реализиране на заявеното изобретение с изпълнението на възложените задачи за прилагане на наносребро върху акрилатни прахове (като конкретен пример), използвахме праха на промишлено произведеното лекарство "Poviargol", съдържащо 8 тегл.% наносребро.
От общата теория за модифициране на повърхността на всякакви микропрахове е известно, че когато количеството на въведената добавка се намали до част от процента, то не може да бъде равномерно разпределено в основния прах само чрез смесване или съвместно смилане, когато и двата компонента са под формата на прах. Един изход е използването на микродобавка под формата на разтвор ниска концентрациямодификатор [Черепанов A.M., Tresvyatsky S.G. Силно огнеупорни материали и продукти от оксиди. М., Металургия, 1964. - 400 с.]. Като се има предвид това, Poviargol прах се разтваря във вода до 1% разтвор при ултразвукови условия с работна честота 22 kHz. IN воден разтвор"Повиаргола" средният размерпървичните сребърни клъстерни частици са 5-10 нанометра.
След това разтворът на Poviargol в изчислени количества се излива в акрилатния пластмасов прах Ftorax. Прахът, равномерно навлажнен с модифициращия разтвор, се изсушава до въздушно сухо състояние при постоянно разбъркване. В същото време наносреброто беше равномерно фиксирано (отложено) върху повърхността на микропраховете Ftorax. Формовъчната смес се приготвя чрез смесване на модифициран акрилатен прах с мономер. След разтваряне на тези прахове в мономера се оформят дискове с диаметър 20 mm за изпълнение микробиологични изследванияи цветови оценки. Когато тези модифицирани акрилатни прахове се смесят с течността от акрилатен мономер (разтворител и втвърдител на акрилати), наносреброто се разпределя равномерно в целия обем на формовъчната маса. Когато се използват протези, направени от материала съгласно това изобретение, настъпва обичайното разрушаване на пластмасата орална течности постоянно редуващи се натоварвания (образуване на микропорьозност, напукване) и постоянно излагане на сребърни наночастици в порите на пластмасата. Това осигурява продължителен и надежден антибактериален ефект дори без използването на специални хигиенни мерки, удължаване на експлоатационния живот на протезите и общ лечебен ефект върху човешкото тяло.
Декларираните количества наносребро се определят от два параметъра: естетичен параметър и антибактериален ефект. Оказа се, че при съдържание на наносребро над 0,03 тегл.%, цветът на пластмасата придобива кафяв оттенък, което не отговаря на естетическите изисквания за подвижни протези. По-специално, материал с този цвят не може да се използва в преден отделсъзъбие. По този начин горната граница на съдържанието на наносребро за производството на бази за протези е ограничена до 0,03 тегл.%. Когато съдържанието на сребро е по-малко от 0,0005 тегл.%, ефектът на среброто е недостатъчен, за да осигури забележим антибактериален ефект.
Като контрола, дисковете бяха приготвени от формовъчната смес без добавяне на наносребро. Оценката на антибактериалната активност на дисковете е извършена по метода на плака-суспензия in vitro в съответствие с методиката, изложена в MP № 2003/17 от 19 март 2004 г. „Метод на плака за оценка на ефективността на дезинфектанти и антисептици .” Като тестова култура се използва тестовият щам S. aureus 6538 с микробен товар от 103 CFU/ml. Експозицията продължи 24 часа.
ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ
Получава се материал със съдържание на наносребро 0,0005 тегл.%.
За да направите това, пригответе 1% разтвор на "Poviargol" в дестилирана вода при ултразвукови условия с работна честота 22 kHz, разредете го с дестилирана вода 10 пъти. 1,9 ml от получения разтвор на Poviargol се разтварят в 2 ml дестилирана вода (за да се осигури пълно омокряне на акрилатния прах) и 20 g Ftorax акрилатен прах се изсипват в проба. Количеството наносребро, въведено в акрилатния прах, е 0,15 mg. Масата се суши при непрекъснато бъркане в порцеланово хаванче до изсъхване на въздух. Формовъчната смес се приготвя чрез смесване на модифицирания със сребро прах с течния мономер. Съотношението прах:мономер е 2 тегловни части. прах на 1 тегловна част мономер. След разтваряне на праховете Ftorax в мономера се оформят дискове с диаметър 20 mm за микробиологични изследвания.
Приготвя се материал със съдържание на наносребро 0,01 тегл.% (работен състав).
За да направите това, пригответе 1% разтвор на Poviargol в дестилирана вода при ултразвукови условия с работна честота 22 kHz и 3,8 ml от получения разтвор на Poviargol се излива в проба от 20 g Ftorax акрилатен прах. Количеството наносребро, въведено в акрилатния прах, е 3 mg.
Цветът на пластмасата е с розов отенък, което отговаря на естетическите изисквания.
Материал със съдържание на наносребро от 0,0001 тегл.% (под минимума) се приготвя съгласно метода, описан в Пример 1, но количеството на разтвора на Poviargol е 0,38 ml. Количеството на въведеното наносребро е 0,03 mg.
Микробиологичните изследвания не показват антибактериален (бактериостатичен) ефект.
Цветът на пластмасата е с розов отенък, което отговаря на естетическите изисквания.
Приготвя се материал със съдържание на наносребро 0,04 тегл.% (над максималната концентрация).
За да направите това, пригответе 3% разтвор на Poviargol в дестилирана вода при ултразвукови условия с работна честота 22 kHz и 3,8 ml от получения разтвор на Poviargol се излива в проба от 20 g акрилатен прах Ftorax. Количеството наносребро, въведено в акрилатния прах, е 12 mg.
Масата се суши при непрекъснато бъркане в порцеланово хаванче до изсъхване на въздух. Формовъчната маса се приготвя чрез смесване на праха с течен мономер. Съотношението прах:мономер е 2 тегловни части. прах на 1 тегловна част мономер. След разтваряне на праха Ftorax в мономера се оформят дискове с диаметър 20 mm за микробиологични изследвания.
Микробиологичните изследвания показват силно бактерицидно действие.
Цветът на пластмасата е с кафяв оттенък и не отговаря на естетическите изисквания към материала за базиси на подвижни протези.
Микробиологичните тестове показват, че 0,0001 тегл.% наносребро няма антибактериален ефект срещу Staphylococcus aureus; 0,0005 тегл.% наносребро намалява нивото на микробната популация 100 пъти; 0,01 тегл.% наносребро - 150 пъти; 0,03 тегл.% наносребро - 1000 пъти; 0,04 тегл.% наносребро намалява нивото на микробната популация повече от 1000 пъти.
В същото време проучванията показват, че дисковете с наносребро имат подчертан продължителен антибактериален ефект. Екстракти от същия диск се получават на всеки 2 седмици, те се термостатират по метода на „ускорено стареене“ (I-42-2-82. „Временни инструкции за извършване на работа за определяне на срока на годност“ лекарствабазиран на метода „ускорено стареене” с повишена температура"), последвано от засяване на тестови култури от стафилококи върху чаши, засети с морава, като се използва горният метод.
Както е показано в таблицата, екстрактите от дискове, съдържащи наносребро от 0,0005 до 0,03 тегл.%, проявяват антибактериален ефект, който продължава 250 дни.
| Съдържание на наносребро, тегл.% | Цвят | Антибактериален ефект |
| 0,0001 | Розов нюанс | Липса на антибактериален ефект |
| 0,0005 | Розов нюанс | Ефект 250 дни |
| 0,01 | Розов нюанс | Ефект 250 дни |
| 0,03 | Розов нюанс | Ефект 250 дни |
| 0,04% | Кафяв нюанс | Ефект 250 дни |
По този начин материалът съгласно изобретението има изразен продължителен антибактериален ефект както върху цялата повърхност на продукта, така и в неговия обем. Това удължава живота на протезите и осигурява дълготраен антибактериален ефект.
Настоящото изобретение се различава от известни темиче е разработен материал за базиси за протези на базата на акрилни полимери, съдържащ нанодисперсно сребро, разпределено в цялата си маса, което има естетичен вид и изразен продължителен антибактериален ефект.
ИСК
Антибактериален материал за базиси на подвижни протези на основата на акрилни полимери, характеризиращ се с това, че съдържа 0,0005-0,03 тегл.% наносребро, равномерно разпределено в полимера.
ВЪВЕДЕНИЕ
Според прогнозите за застаряващото население на западните страни до 2025 г. повече от половината от него ще бъдат хора над 50 години. Въпреки напредъка в превенцията на зъбните заболявания, вероятно много от тези хора ще се нуждаят от подвижни пълни или частични протези, за да заменят изгубените зъби. В момента около 32 милиона души в Северна Америка носят такива зъбни протези, а 9 милиона пълни протези и 4,5 милиона частични протези се произвеждат годишно за пациенти с протези. За тези пациенти е важно да бъдат осигурени естетически издържани и високофункционални протези, тъй като това ще подобри качеството им на живот.
Изработката на подвижна протеза се състои от много етапи. Първият от тях е вземането на отпечатък, което е последвано от поредица от технологични стъпки в зъботехническата лаборатория. Те включват получаване на модел, поставяне на зъбите, изработване на восъчен модел, изработване на гипсова форма в зъболекарска кювета и отстраняване, изваряване на восъка и след това запълване на полученото пространство на матрицата с материал за изработване на бази за протези или основен материал.
Различни материали са използвани за направата на протези, включително материали на основата на целулоза, фенол-формалдехид, винилова пластмаса и твърда гума. Всички те обаче имаха различни недостатъци:.
Материалите на базата на целулозни производни се деформират в устната кухина и имат вкус на камфор, който се използва като пластификатор. Камфорът се отделя от протезата, причинявайки образуване на петна и мехури в основата, както и обезцветяване на протезата за няколко месеца.
Фенолформалдехидната смола (бакелит) се оказа много труден, нискотехнологичен материал за работа и също променя цвета си в устата.
Виниловите пластмаси имат ниска якост и счупванията са често срещани, вероятно поради умора на основния материал.
Ебонитът е първият материал, използван за масово производство на протези, но неговите естетически свойства не са много добри, така че е заменен от акрилни пластмаси.
Акрилната пластмаса (на базата на полиметилметакрилат) в момента е един от широко използваните основни материали, тъй като има добри естетически свойства, този материал е евтин и лесен за работа. Но акрилната пластмаса не е идеален материал във всички отношения, тъй като не отговаря напълно на изискванията за идеален материал за основа на протеза, представени в таблица 3.2.1.
Но акрилните пластмаси станаха широко разпространени поради много от изискванията на таблица 3.2.1. отговарят те. По-специално, технологията за производство на протези от акрилна пластмаса е доста проста и евтина, протезите имат добър външен вид. В допълнение към употребата си в цели подвижни протези, акрилната пластмаса често се използва и за други цели, като например производството на индивидуални вани за вземане на отпечатъци, за възпроизвеждане на релефа на меките тъкани върху ляти метални рамки, за ремонт на протези, изработване на меки облицовки за бази за протези и изкуствени зъби.