Biodentin „Jedan za sve“ -korak napred

Biodentin predstavlja bioaktivni materijal. Dokazan je uticaj trikalcijum-silikatnog cementa na formiranje reakcionog dentina, stimulacijom i diferencijacijom odontoblastnih ćelija u indirektnom prekrivanju pulpe (sl.1). Ovim se može potvrditi opravdanost njegove kliničke primene u terapiji i regeneraciji pulpo-dentinskog kompleksa.

Smatra se, takođe, da je trikalcijum-silikatni cement jedan od najbiokompatibilnih biomaterijala u stomatologiji što demonstriraju svi primenjeni ISO standardni testovi, kao i različita pretklinička i klinička istraživanja.

Pored uobičajenih endodontskih indikacija kalcijum-silikatnih cemenata (perforacije ili resorpcija, apeksifikacija, apeksna hirurgija.itd.), trikalcijum-silikatni cement pokazuje i svoja restaurativna svojstva u odnosu na kompozitne materijale. Obezbeđuje dobro zaptivanje kod restauracija dubokih i velikih karijesnih lezija, bez postrestaurativne osetljivosti i osigurava dugotrajnost nadoknade kod vitalnih zuba.

Trikalcijum-silikatni cement predstavlja materijal koji kao i ProRoot MTA i portland cement pripada grupi cemenata na bazi kalcijuma. Na stomotaloško tržište stiže pod nazivom „biodentin“ (Septodont, Saint Maur des Fosses, France). Glavnu komponentu praha čini trikalcijum-silikat uz dodatak kalcijum-karbonata i cirkonijum-dioksida. Tečnost predstavlja rastvor kalcijum-hlorida i voda-redukujućeg agensa. Kao kod svih cemenata tako i kod biodentina tokom vezivanja dolazi do formiranja gelozne faze u kojoj je omogućena dalja jonska razmena. U poređenju s drugim cementima na bazi kalcijuma za ovaj materijal se smatra da ima dve prednosti: brže vreme vezivanja koje iznosi od 6 do 12 minuta i bolje mehaničke karakteristike.

Očvršćivanje trikalcijum-silikatnog cementa
Kalcijum-silikat ima mogućnost interakcije s vodom koja kao krajnji ishod dovodi do očvršćavanja cementa. Reakcija hidratacije trikalcijum-silikata dovodi do stvaranja hidratisanog kalcijum-silikatnog gela i kalcijum-hidroksida. Reakcija se odvija na površini svakog zrna kalcijum-silikata. CSH gel i višak kalcijum-hidroksida imaju tendenciju da se talože na površini čestica praha i u šupljinama (porama), dovodeći do zasićenja u medijumu. Na taj način nastaje depo kontinuirano oslobađanje kalcijum-hidroksida što ovom materijalu daje i glavnu biološku i bioaktivnu funkciju. Očvršćivanje biodentina je vremenski zavisno jer nakon mešanja praha i tečnosti nema potpune reakcije vezivanja. Potpuno vezivanje biodentina ostvaruje se tokom dve nedelje. U vreme inicijalne faze vezivanja biodentina, pojavljuje se poroznost koja se postepeno popunjava tokom narednih dana novim kristalnim strukturama. U završnoj faze vezivanja, čvrsta faza se pojačava i konačno dostiže maksimum.

U cilju postizanja kratkog vremena vezivanja (12 minuta) i zadovoljavajućih mehaničkih svojstava koje odgovaraju prirodnom dentinu, kalcijum-silikat se ne može koristi sam. Vreme vezivanja kalcijum-silikatnih cemenata obično je u rasponu od nekoliko sati, što je predugo za većinu protokola u kliničkoj praksi.

Dosadašnji poznati kalcijum-silikatni materijali, iako veoma biokompatibilni, imaju dugo vreme vezivanja (više od dva sata) i otežano rukovanje. Radi prevazilaženja ovih problema razvijena je tzv “Aktivna Biosilikatna Tehnologija”. Ona podrazumeva kontrolu procesa formulacije materijala tokom svakog koraka od početka do kraja, primenom isključivo čistih sirovina. Uobičajeni kalcijum-silikatni dentalni cementi (Portland cement, MTA) sadrže neprećišćenu mešavinu kalcijum-silikata, kalcijum-aluminata, kalcijum-aluminoferita, kalcijum-sulfata, arsena i olova zajedno s niskim koncentracijama metalnih nečistoća (hrom, olovo itd.) koji dolaze iz prirodnih minerala.

Ostvarivanje veze trikalcijum-silikatnog cementa i zuba − karakteristike

Spoj trikalicijum silikatnog cementa i zuba može se okarakterisati istom vezom koju ostvaruju svi cementi na bazi kacijuma (MTA, Portland cement) a koja se zasniva na formiranju “dentinskih mostova” i precipitaciji hidroksiapatita.Tačnije, reč je o formiranju mikromehaničke veze i prodoru precipitata u dentinske tubule koji formirajući mineralne “tagove” (produžetke) doprinose adhezivnom svojstvu materijala. Daljim procesom rasta kristala koji se nalaze u dentinskim tubulima dolazi do mikromehaničkog “usidravanja” s mogućom jonskom razmenom između cementa i zubnog tkiva.

Han i sar. (2011) analiziraju i upoređuju prodor kalcijuma i silicijuma biodentina i MTA u dentin korena zuba posle 1, 7, 30 i 90 dana stajanja uzoraka u simuliranoj tkivnoj tečnosti, odnosno u fosfatnom puferu. SEM analiza je pokazala prisustvo tzv. “itermedijalnog sloja” i “prstolikih” struktura u dentinskim tubulima duž spoja dentina i ispitivanih materijala. Mapiranje elemenata itermedijalnog sloja je pokazalo povećane vrednosti za Ca i Si koji su rasli tokom vremena za oba materijala. Međutim, dentinska zona bogata Ca i Si, tačnije, dubina njihovog prodora u dentin, bila je značajno šira kod biodentina u odnosu na MTA. Povećanje odnosa Ca/P registrovan je kod oba materijala u odnosu na kontrolni. Autori zaključuju da su oba materijala dovela do prodora (ugradnje) kristala Ca i Si u dentinske tubule, s tim što je dubina prodora bila značajno veća za biodentin.( Han L, Okiji T. Uptake of calcium and silicon released from calcium silicate-based endodontic materials into root canal dentine. Int Endod J. 2011; 44(12): 1081-7.)

Mehanička svojstva trikalcijum-silikatnog cementa

Biodentin je predviđen kao materijal koji treba da izdrži mastikatorne, parafunkcionalne stresove, temperaturne promene uz hemijsku postojanost u oralnoj sredini. Na osnovu njegove hemijske strukture i procesa očvršćivanja u okviru kojeg dolazi do stalnog formiranja CSH gela, hidratacije kalcijum silikatnih čestica i postepenog dugoročnog popunjavanja međuprostora, od ovog materijala se očekuju dobre mehaničke karakteristike. Kako je poroznost materijala odgovorna za loša mehanička svojstva, obzirom na smanjenje poroznosti ovog materijala tokom vremena, od njega se očekuje poboljšanje mehaničkih karakteristika u kasnijem vremenskom periodu. Bitna karakteristika koja utiče na dobre mehaničke karakteristike biodentina je i mali sadržaj vode u prvim fazama očvršćivanja.

Kvalitet ivičnog spoja trikalcijum-silikatnog cementa
Poznato je da se svi materijali koji sadrže smole skupljaju u određenoj meri i izazivaju stres na spoju koji dovodi do formiranja pukotine. S obzirom na hemijski sastav biodentina u kojem nema organske komponente, kao i formiranje mikromehaničke veze s dentinom koju karakteriše precipitacija mineralnih kristala i njihov prodor u dentinske kanaliće, od biodentina se očekuje dimenziona stabilnost i dobro rubno zaptivanje.

Klinička primena trikalcijum-silikatnog cementa
Da je biodentin materijal koji svojom bioaktivnoću dovodi do stimulacije targetnih ćelija i diferencijacije fibroblasta pulpe u odontoblaste te formiranju reparatornog dentina dokazano je u više istraživanja. Istraživanja koja su se bavila indirektnim i direktnim prekrivanjem pulpe pokazala su da je biodentin odgovoran za formiranje mineralizovanih čvorova s molekularnom karakteristikom dentina, odnosno, da je novoformirano mineralno tkivo imalo neorgansku i organsku kompoziciju dentina. Na osnovu ovih nalaza može se reći da je biodentin sposoban da reparira dentin na svim delovima gde je on oštećen, što daje ovom materijalu širok spektar indikacija. Njegova primena je indikovana i na nivou krunice i na nivou korena.

Trikalcijum-silikatni cement (biodentin) može se koristiti u funkciji:

• ispuna (6 meseci)
• dentinskog zamenika (“sendvič tehnika”, lajner)
• direknog i indirektnog prekrivanja pulpe
• prekrivanja perforacija na bilo kom nivou komore pulpe
• biopulpotomije
• internih i eksternih resorpcija
• apeksne hirurgije (retrogradna kanalna opturacija)
•  terapije nezavršenog rasta korena (apeksifikacija)

Biodentin se nalazi u kapsuliranoj formi koja mu obezbeđuje optimalan odnos praha i tečnosti. Proizvođač predlaže dodavanje 5 kapi tečnosti u kapsulu s prahom a zatim mešanje u mikseru pri brzini od 4.000−4.200 rotacija/min. u trajanju od 30 sekundi. Radno vreme ne sme biti duže od 6 minuta a samo trajanje aplikacije oko 1 minut. U suprotnom dolazi do pucanja kristalne strukture što ometa proces očvršćivanja i rezultuje neadekvatnim mehaničkim karakteristikama materijala. Tačan odnos praha i tečnosti nije striktan te se količina tečnosti može modifikovati u zavisnosti od indikacije.

Na osnovu svega navedenog, može se zaključiti da je uloga biodentina opravdana u slučajevima oštećenja dentina na različitim nivoima krunice ili korena zuba. Stoga proizvođač s pravom ističe da je u pitanju materijal za koji se može reći da je “jedan za sve”.

Klinički prikaz primene biodentina u funkciji dentinskog zamenika:
Slika 1. Tran XV, Gorin C, Willig C, Baroukh B, Pellat B, Decup F, et al. Effect of a calcium-silicate-based restorative cement on pulp repair. J Dent Res. 2012 Dec;91(12):1166-71
Slika 2. Preparacija kaviteta klase I na zubu 17
Slika 3. Kondicioniranje dentina poliakrilnom kiselinom (opciono)
Slika 4. Ispunjavanje kaviteta biodentinom u celosti
Slika 5. Uklanjanje Biodentina (posle 7 dana) u cilju obezebeđivanja dovoljno prostora za kompozitni ispun
Slika 6. Nagrizanje ortofosfornom kiselinom a), aplikacija adheziva b), svetlosna polimerizacija c)
Slika 7. Aplikacija kompozitnog ispuna a), obrada b) i poliranje c)
Slika 8. Završen ispun