• Podczas użytkowania protez zębowych wpływa na nie wiele substancji chemicznych, zarówno tych przeznaczonych do ich systematycznego czyszczenia, jak i zawartych w środkach do higieny jamy ustnej, a także występujących w codziennej diecie
  • W jaki sposób substancje chemiczne wpływają na materiały, z których wykonywane są najpopularniejsze protezy zębowe. Są wyniki badań
  • Jakie preparaty do higieny i przechowywania protez powinny być stosowane przez użytkowników, a jakich powinno się unikać?

W badaniach chodziło o analizę wpływu substancji chemicznych na strukturę i wybrane właściwości fizykomechaniczne materiału, którym był poli(metakrylan metylu) powszechnie wykorzystywany do wykonywania uzupełnień protetycznych i ich napraw.

Autorem pracy jest dr n. med. i n. o zdrowiu Piotr Zdziech 

Badania zostały przeprowadzone na dostępnych na polskim rynku materiałach akrylanowych, stosowanych do wykonywania protez zębowych. Ruchome uzupełnienia protetyczne, odtwarzające brakujące tkanki jamy ustnej pacjenta, są najczęściej wykonywane z poli(metakrylanu metylu). 

Substancje chemiczne oddziałujące na badane protezy

Podczas użytkowania protez może na nie wpływać wiele substancji chemicznych, zarówno tych przeznaczonych do ich systematycznego czyszczenia, jak i zawartych w środkach do higieny jamy ustnej, a także występujących w codziennej diecie. 

Zbadane zostały następujące produkty komercyjne:

- poli(metakrylany) polimeryzujące długoczasowo, na gorąco (wolnopolimeryzujące):
Meliodent Heat Cure  (Heraeus Kulzer GmbH) i Vertex Rapid Simplified (Vertex-Dental B.V.)

- poli(metakrylany) polimeryzujące krótkoczasowo, na zimno (szybkopolimeryzujące):
Meliodent Rapid Repair (Heraeus Kulzer GmbH) i Vertex Castapress (Vertex-Dental B.V.).

Przebieg badania protez zębowych

W grupie kontrolnej próbki przechowywane były w indywidualnych, szczelnych plastikowych pojemnikach w atmosferze powietrza, bez dostępu wilgoci, w temperaturze pokojowej 22 st. Cel. 

W grupie badanej - próbki również były przechowywane w indywidualnych szczelnych plastikowych pojemnikach. Wszystkie poddane zostały działaniu ośmiu roztworów:

  • Meridol,
  • Protefix Higiena,
  • Eludril Classic,
  • 3 proc. woda utleniona,
  • 6 proc. roztwór kwasu octowego,
  • 1 proc. wodny roztwór kwasu cytrynowego,
  • 2,6 proc. wodny roztwór kwasu mlekowego
  • 40 proc. wodny roztwór alkoholu etylowego.

Wszystkie materiały, poddane wcześniej działaniu wybranych roztworów przez cztery miesiące, oceniono na podstawie następujących badań:

  • ocena zmiany masy (dodatkowo po 1, 2 i 3 miesiącach),
  • test wytrzymałości na trzypunktowe zginanie,
  • test mikrotwardości oraz test udarności.

Zmiany struktury chemicznej badanych poli(metakrylanów metylu) oceniono metodą spektroskopii w podczerwieni FTIR, zaś analiza statystyczna została wykonana testami ANOVA i Friedmann. Wyniki analiz statystycznych przyjęto jako istotne dla poziomu p<0,05.

Zaobserwowane zmiany masy protez

Najistotniejsze zmiany masy dotyczyły próbek przechowywanych w roztworze 40 proc. etanolu i Eludrilu Classic, zawierającego 15 proc. etanolu.

Materiały polimeryzujące na zimno zwiększyły masę w mocnym alkoholu (40 proc.) bardziej niż w słabym (15 proc.). Różnice te były statystycznie istotne.

W przypadku materiałów polimeryzujących na ciepło odnotowano również wzrost masy w tych warunkach, ale nie był on statystyczne istotny.

Zmiany właściwości mechanicznych protez

Właściwością, która ulegała największej, statystycznie istotnej zmianie w przeprowadzonych badaniach, była udarność. Udarność wszystkich materiałów (wolno i szybkopolimerów) przechowywanych w wybranych roztworach wodnych zawsze znacząco rosła, jednak ten wzrost nie zawsze był istotny statystycznie.

Zmiany pozostałych właściwości mechanicznych różniły się w zależności od rodzaju polimeryzacji materiałów.

W przypadku materiałów polimeryzowanych na gorąco zarówno wytrzymałość na zginanie jak i mikrotwardość nie ulegały zmianie lub rosły, nie zawsze wzrost ten był istotny statystycznie. Obserwowany wzrost był niewielki, ale występował regularnie we wszystkich systemach (parach) materiał/roztwór.

Odwrotnie w przypadku materiałów polimeryzowanych na zimno - zarówno wytrzymałość na zginanie jak i mikrotwardość nie ulegały zmianie lub malały (z wyjątkiem Meliodentu Rapid Repair przechowywanego w Eludrilu Classic).

Wnioski z badań protez poddanych działaniu związków chemicznych 

1. Wodne roztwory alkoholu etylowego, kwasu octowego, kwasu cytrynowego, kwasu mlekowego oraz środków do higieny jamy ustnej i protez, w tym wody utlenionej, wpływają na zmianę masy materiałów na bazie poli(metakrylanu metylu) powodując jej wzrost. W porównaniu z innymi roztworami wzrost masy jest największy w przypadku 40 proc. alkoholu etylowego.

2. Większość badanych roztworów wpływa nieznacznie na zmianę wytrzymałości na zginanie i mikrotwardość materiałów poli(metakrylanu metylu).

Charakter wpływu zależy od rodzaju materiału; w przypadku materiałów polimeryzowanych na gorąco zarówno wytrzymałość na zginanie jak i mikrotwardość nie ulegają zmianie lub rosną, ten wzrost jest niewielki, ale występuje regularnie we wszystkich systemach materiał/roztwór.

Odwrotny wpływ zaobserwowano w przypadku materiałów polimeryzowanych na zimno - zarówno wytrzymałość na zginanie jak i mikrotwardość nie ulegają zmianie lub maleją. Jedynie środek do czyszczenia protez Protefix Higiena nie wywiera wpływu na mikrotwardość żadnego z ocenianych poli(metakrylanów metylu).

3. Zastosowane roztwory powodują wzrost wytrzymałości na obciążenie dynamiczne (udarność) badanych materiałów na bazie poli(metakrylanu metylu). Stopień wpływu zależy od rodzaju materiału (szybko- lub wolnopolimeryzujące) oraz od rodzaju roztworu, przy czym poli(metakrylany metylu) szybkopolimeryzujące są bardziej podatne na zwiększenie udarności.

4. Zjawisku chłonięcia rozpuszczalnika z wodnych roztworów alkoholu etylowego, kwasu octowego, kwasu mlekowego oraz środków do higieny jamy ustnej i protez przez poli(metakrylan metylu) w obserwowanym czasie nie towarzyszy tworzenie się nowych, ani rozerwanie istniejących wiązań chemicznych.

5. Komercyjne materiały, stosowane do wykonywania ruchomych protez dentystycznych lub ich napraw, zarówno polimeryzujące na ciepło jak i na zimno, w czasie użytkowania przez pacjenta, są zasadniczo odporne na wpływ cząsteczek o potencjalnej wysokiej reaktywności, takich jak woda, kwasy organiczne czy nadtlenek wodoru, będących składnikami diety i środków do higieny.

Z badanych substancji jedynie 40 proc. alkohol etylowy wywiera negatywny wpływ na właściwości fizyko-mechaniczne wszystkich ocenianych poli(metakrylanów metylu) i wskazane byłoby ograniczenie ekspozycji protez na jego działanie.

Zalecane jest stosowanie do higieny i przechowywania protez, wyłącznie profesjonalnych preparatów, przeznaczonych do tego celu.