Evaluación del efecto en la adhesión a cementos resinosos autoadhesivos producido por una película delgada de sílice generada por pulverización catódica sobre una superficie de zirconia.

Proyecto: Investigación

Detalles del proyecto

Descripción

vítreo, vítreas con partículas de relleno y policristalinas (1). Éstas últimas tienen propiedades óptimas para el uso en odontología por su biocompatibiliad, por su estructura más organizada y densa que genera una mayor dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la fatiga (2), además que su color opaco ayuda a enmascarar la estructura del muñón. Entre las cerámicas policristalinas, las más empleadas en odontología son las de dióxido de zirconio (ZrO2) o zirconia.  El éxito de este tipo de rehabilitaciones depende en parte del uso de un agente cementante capaz de sellar la interfase entre el diente y la restauración, manteniéndola fija en su sitio (3). Los cementos resinosos de última generación tienen propiedades superiores a los cementos tradicionales. Esto hace que se empleen cada vez más debido a sus resultados estéticos (4) y versatilidad, debido a que, no solo logran mejorar y llegar a suplir con las características generales de los cementos, sino que permiten una mayor traslucidez y un menor grado de expansión (5). Al hablar de cementación de restauraciones en zirconia, los cementos resinosos autoadhesivos de polimerización dual son los más usados, debido a su fácil manipulación, técnica menos sensible y menor número de pasos. En Colombia, los cementos autoadhesivos más empleados son: Relyx U200® de 3M, BIscem® Bisco, Multilink® Ivoclar Vivadent y SeT PP® SDI. Estos cementos promueven un autograbado y contienen un autoiniciador, evitando el acondicionamiento previo en la superficie dental, haciendo más fácil su manejo.  La descementación se encuentra reportada como una de las complicaciones clínicas más comunes en este tipo de restauraciones. Esto se debe a la dificultad de tener una adhesión a la zirconia, debido a su superficie no reactiva (ácido resistente) (6). La literatura reporta la importancia de acondicionar la superficie de la zirconia con el fin de mejorar la adhesión micromecánica o química al substrato (7). El protocolo clínico reportado para el acondicionamiento de la superficie es: arenar con oxido de aluminio (abrasión de la superficie), limpiar con vapor, secar con aire a presión, aplicar silano, eliminar exceso con aire, dejar secar por 60 segundos la superficie y finalmente colocar el cemento (8). Adicional a esto se puede limpiar la superficie con ácido hidrofluorhídrico antes de aplicar el silano.  La abrasión de la superficie con partículas de alúmina o alúmina modificado con óxido de silicio (SiO2) aumentan las rugosidades de la superficie (9). Las superficies recubiertas por SiO2 aumentan la concentración de silicon (76%), mejorando la adhesión con las resinas por medio de agentes de acoplamiento (10). Por esta razón, se han creado sistemas para silicanizar las superficies por medio de partículas de alúmina modificadas con SiO2, que impactan la superficie logrando una penetración de hasta 15 µm, generando una superficie con microretenciones por la abrasión generada con el arenado y a la vez, promueve la adhesión química entre el SiO2 y el material resinoso por medio de agentes de unión (11-12). Sin embargo, el impacto de las partículas por abrasión de la superficie puede generar microfracturas y otros defectos comprometiendo la durabilidad y estabilidad de la zirconia a largo plazo (13) debido a que puede inducir el cambio de fase tetragonal a fase monoclínica en la superficie de la zirconia.   Es conocido que las alteraciones en la topografía de la superficie van a generar cambios en el área y en la humectabilidad del sustrato, las cuales están relacionadas con la energía superficial y el potencial de adhesión (13,14). La energía superficial y la capacidad de adhesión creadas se pueden ver reducidas por contaminantes o impurezas como secreciones humanas y partículas en el aire (15,16), haciendo que estos procesos de acondicionamiento de la superficie en el consultorio sean procesos sensibles al tener tantos pasos clínicos. Es por esto, que es necesario implementar otros tipos de acondicionamientos, que permiten minimizar los errores que afecten la adhesión de los cementos y que comprometan las propiedades mecánicas del material.   En los últimos años, se ha venido empleando el plasma (pulverización catódica, deposición física de vapor) para el uso en odontología, tanto en el acondicionamiento de superficies de materiales como para generar la apoptosis de microorganismos. Como acondicionador de las superficies, se dice que crea un bombardeo de partículas con alta energía en la superficie sólida, creando radicales libres, que pueden ser útiles para mejorar la adhesión de dos materiales diferentes sin comprometer la superficie del substrato (17). Se habla del plasma como el cuarto estado de la materia. El plasma, es un gas parcialmente ionizado con electrones, iones y partículas sin carga (átomos, moléculas y radicales), que se emplea para la creación de películas delgadas.   Queiroz y Col (18), demostraron en un estudio, que la deposición de una película delgada, a diferentes concentraciones de oxígeno en el plasma Ar+ O2, aumentó de manera significativa los niveles de adhesión, mostrando valores que no se habían alcanzado con los métodos tradicionales por sí solos 32.8 ±5.4 MPa. Los valores obtenidos con otros métodos, en este caso con el arenado con oxido de aluminio más altos, habían sido los reportados por Nothdurt et al (19) que se encontraban alrededor de 25.11 MPa. Los valores adhesivos empleando combinación de métodos tanto mecánicos como químicos de acondicionamiento reportados, se encuentran registrados con el cemento Panavia de Kuraray, cemento de difícil alcance para los colombianos, por su poca representación en el país y su alto costo. Estos valores son de 44.1 MPa empleando abrasión con oxido de aluminio 50 µm, infiltración selectiva con ácido, limpieza con ácido hidro fluorhídrico y el empleo de un silano (20).  En otro estudio, Wandscher en 2017 (21), donde se realizó un estudio empleando diferentes técnicas de acondicionamiento de superficie, se demostró que el recubrimiento triboquímico de SiO2 junto a la deposición de una película delgada de SiO2 tenían los valores más altos de adhesión. La deposición de la película delgada de SiO2 se realizó por medio de un Magnetrón Sputtering y demostró valores adhesivos 40% más altos que el recubrimiento triboquímico con SiO2 (Cojet). No solo se demostró que esta técnica es más efectiva para la adhesión de un cemento autograbador, sino que, a la vez, permitió ver que el empleo de un Magnetrón Sputtering permite crear una película de SiO2 homogénea, rápida y de un espesor controlado (18).   Teniendo en cuenta estos valores, se puede pensar que la creación de una película delgada de SiO2 junto al uso de un metal primer, pueden llegar a mostrar los mejores niveles de adhesión. Además, que pocos estudios se encuentran reportados en la literatura donde se emplean cementos autoadhesivos, siendo estos los más empleados por la mayoría de los odontólogos.  El “Megnetron Sputtering” es una máquina para generar la deposición de películas delgadas, que emplea campos magnéticos, típicamente de imanes permanentes, para mantener los electrones secundarios en las proximidades de la superficie del objetivo, resultando en una mayor ionización de los átomos del gas bombardeado, un plasma más denso, una corriente plasmática más alta y una mayor rata de deposición. El mayor campo eléctrico que surge del potencial de caída catódica acelera los electrones secundarios hacia una dirección donde se encuentra la superficie objetivo, esto gracias a que la configuración del campo magnético tiene una disposición paralela a la superficie objetivo. El bombardeo por medio de un magnetrón es el más efectivo y eficiente, haciendo que sea el ideal para generar una película delgada sobre materiales como la zirconia (22,23).  Es por esto, que este método puede ser empleado con el fin que la superficie llegue del laboratorio acondicionada para cementar, permitiendo realizar al clínico una adhesión química entre el cemento y las superficies del sustrato sin afectar la estructura de la zirconia, garantizando mayor longevidad de las restauraciones, evitando microfiltraciones, desadaptaciones y la descementación completa de la corona. Esta adhesión, busca simplificar el protocolo de acondicionamiento de la superficie reduciendo el número de pasos y disminuyendo la posibilidad de errores durante la técnica.  Es por esto por lo que en esta investigación se busca crear una película delgada de SiO2 como acondicionamiento a la superficie de la zirconia, con el fin de aumentar la adhesión de los cementos resinosos autoadhesivos de polimerización dual para evitar las complicaciones que trae consigo una inadecuada adhesión y dar mayor longevidad a las restauraciones, aprovechando al máximo los recursos disponibles, generando menos desechos y empleando una menor cantidad de elementos que pueden ser deletéreos para la salud y el medio ambiente, trabajando en conjunto con áreas diferentes a la odontología, haciendo de este, un proyecto multidisciplinario junto con física. Por lo anterior, la pregunta de investigación de este trabajo es ¿Cuál es el efecto en la adhesión a cementos resinosos autoadhesivos producido por una película delgada de SiO2 generada por pulverización catódica sobre una superficie de zirconia?
EstadoActivo
Fecha de inicio/Fecha fin01/07/2331/12/24

Estado del Proyecto

  • En Ejecución

Financiación de proyectos

  • Interna
  • Pontificia Universidad Javeriana