Analysis of ageing and stability of bonded interface in dentistry

La moderna odontoiatria conservativa si basa sul concetto di minima invasività , che comporta la rimozione del solo tessuto dentario cariato e la ricostruzione con un materiale che viene a sua volta direttamente legato al rimanente tessuto sano. E' stato, inoltre, osservato che l'adesione riduce il microleakage a livello dell'interfaccia dente-restauro, requisito fondamentale sia per ridurre l'ingresso di fluidi orali e di batteri nella cavità , che possono portare allo formazione di carie secondarie. Inoltre i restauri adesivi presentano il vantaggio rispetto ai sistemi non adesivi di non necessitare di alcuna ritenzione, che si ottiene a spese della struttura dentaria sana. Il termine adesione si riferisce alle forze o energie tra atomi o molecole nella formazione e mantenimento dell'interfaccia tra due materiali. Ogni sistema adesivo dentale contiene un agente mordenzante, al fine di aumentare l'energia libera di superficie; un agente primer per aumentare la bagnabilità  del sistema adesivo; un agente bonding, con la funzione di infiltrare e interdigitarsi micromeccanicamente con le porosità  create precedentemente con la mordenzatura. Tale interdigitazione fu descritta per la prima volta da Nakabayashi et al. nel 1982 ed ਠcomunemente indicata con il termine di †œibridizzazione†� o formazione dello strato †œibrido†�. Tra le tante classificazioni esistenti la pi๠significativa ਠquella che tiene conto dell' interazione con il substrato e distingue i sistemi adesivi in etch-and-rinse e self-etcthing e considera i passaggi necessari (step) al sistema per stabilire un legame con il substrato. La stabilità  dell'interfaccia adesiva dipende dalla formazione di uno strato ibrido, compatto e omogeneo, durante l'impregnazione del substrato dentinale da parte dei monomeri adesivi. La longevità  clinica dello strato ibrido dipende sia da fattori fisici come le forze occlusali, le ripetitive espansioni e contrazioni dovute ai cambiamenti di temperatura, che chimici: agenti acidi presenti nei fluidi dentinali, nella saliva, nel cibo, nelle bevande e nei prodotti di degradazione batterica. Poichà© lo strato ibrido rappresenta un'entità  complessa, in cui intereagiscono componenti biologiche (matrice dentinale collagenica e cristalli d'idrossiapatite residui) e non (monomeri resinosi e solventi), i fenomeni d'invecchiamento possono interessare ognuna delle componenti in maniera esclusiva oppure degradare in maniera sinergica sia la porzione resinosa che quella dentale. Lo strato ibrido puಠsubire una degradazione secondo due modalità  distinte, ossia attraverso la disorganizzazione delle fibre collagene oppure attraverso l' idrolisi della resina negli spazi interfibrillari. L'idrolisi ਠun processo chimico che causa la rottura di legami covalenti della catena polimerica dovuta all'addizione di molecole d'acqua nei legami esteri. La degradazione delle resine ਠconseguente all'assorbimento di acqua, soprattutto nei sistemi semplificati. Dai risultati del capitolo 3 della tesi emerge come due differenti modalità  di storaggio (in aria e acqua) e il tempo possano influenzare il grado di conversione e il modulo elastico di un sistema a tre passaggi etch-and-rinse e uno a due passaggi self-etch. Il modulo di elasticità  per entrambi i sistemi adesivi decresce del 25-30% in acqua nelle prime 24 ore. Nel capitolo 4 ਠstata valutata l' influenza del termociclaggio sulla cementazione di perni in fibra con diverse strategie adesive. Lo scopo del lavoro era quello di accelerare in vitro l' invecchiamento del materiale per simulare un possibile comportamento clinico del materiale a lungo periodo. Si ਠvisto in diversi lavori scientifici come 40000 cicli di termociclaggio corrispondano a circa 4 anni di invecchiamento clinico. Il termociclaggio ha portato ad un' aumento del fenomeno del nanoleakage in tutti i sistemi adesivi utilizzati. In alternativa al termociclaggio ਠstato utilizzato lo storaggio in saliva artificiale per 6 mesi e un anno per analizzare il comportamento di cement self adhiesive. Nei capitoli 6, 7 e 8 si ਠstato valutato lo stress da polimerizzazione di diverse resine composite. La contrazione ਠun fenomeno inevitabile che avviene durante la polimerizzazione delle resine composite, che puಠportare a una rapida destabilizzazione del sistema adesivo causando la rottura del sigillo marginale con la conseguente possibilità  di carie secondarie e di perdita del restauro. Differenti approcci sono stati utilizzati per minimizzare lo stress da polimerizzazione, come le tecniche incrementali, l'uso di materiali a bassa viscosità , tecniche di soft start di polimerizzazione e l'uso di nuovi tipi di monomero. I compositi flow hanno dimostrato avere uno stress simile alle resine composite convenzionali e il loro uso come strato intermedio non sembra portare a dei sostanziali vantaggi nel ridurre lo stress da polimerizzazione. Nel capitolo 8 siamo andati a valutare lo stress da polimerizzazione di una nuova resina a base siloranica e di una resina composita nanoriempita a bassa contrazione confrontate con tre resine composite convenzionali utilizzando due sistemi di misurazione. Soltanto la resina composita nanoriempita ha mostrato uno stress da polimerizzazione nettamente inferiore rispetto alle resine composite convenzionali. Studi recenti dimostrano come proteine endogene, denominate metalloproteinasi (MMP), siano coinvolte nella degradazione del collagene dello strato ibrido. Le MMP sono una classe di endopeptidasi zinco e calcio dipendenti, che durante la dentinogenesi sono intrappolate nella matrice dentinale. Il rilascio e la loro conseguente attivazione avviene durante le fasi di adesione. La degradazione collagenolitica dimostrata sia in vivo che in vitro puಠessere bloccata utilizzando inibitori specifici come la clorexidina. Nel capitolo 10 siamo ਠstato valutato quanto diverse percentuali (1-5%) di clorexidina diacetata disciolta in alcuni sistemi adesivi sperimentali possano influenzare il grado di conversione e nel modulo elastico. In questa sperimentazione ਠemerso che piccole percentuali di clorexidina non hanno effetti sul grado di conversione ma bensଠhanno determinato una diminuizione del modulo elastico tra il 27-48% rispetto alle resine controllo senza clorexidina.