Zhrnutie na Skloionomérne cementy v stomatológii

## Úvod Skloionomérne cementy (SiC, angl. glass ionomer cements = GIC) sú skupina adhezívnych estetických materiálov používaných v zubnom lekárstve. Zaviedli ich Wilson a Kent v roku 1969. Kombinujú anorganický prášok skla s organickými polyalkenoátovými kyselinami a tuhnú acidobázickou reakciou. Sú dôležité pre fixačné, výplňové a podložkové indikácie v klinickej praxi. > Definícia: Skloionomérny cement je materiál tvorený anorganickými sklenenými partikúlami a polyalkenoátovými kyselinami, ktorý tuhne acidobázickou reakciou za vzniku iónovo viazanej matrice s uvoľňovaním fluóru. ## Zloženie - rozdelené časti ### Anorganická zložka (prášok) - Mletá tavenina skla, veľkosť častíc 4–50 µm - Hlavné zložky: oxid kremičitý (SiO2) ~30%, oxid hlinitý (Al2O3) ~25%, oxid vápenatý (CaO) ~25% - Menšie množstvá: oxidy sodíka a fosforu (2–5%) - Fluór: približne 10–20% prášku (zdroj uvoľňovania fluóru) ### Organická zložka (tekutina alebo prášok) - Polyalkenoátové kyseliny: kyselina akrylová, itakonitová, maleínová v podobe polymérov alebo kopolymérov - Hydroxykarboxylové kyseliny: napr. kyselina vinná - Kopolyméry znižujú viskozitu, zabraňujú predčasnému gélovaniu a regulujú rýchlosť tuhnutia > Poznámka: Kopolyméry a polyméry menia správanie tekutiny a výslednú dobu spracovania. ### Reakčné médium - Najčastejšie destilovaná voda alebo nízko koncentrovaná kyselina vinná - Pri živicou modifikovaných typoch je súčasťou živicový monomér (napr. HEMA) ## Delenie podľa zloženia (prehľadná tabuľka) | Typ | Charakteristika | Výhoda | Nevýhoda | |---|---:|---|---| | Klasické (hydrous) | Prášok miešaný s roztokom kyselín, voda súčasťou prášku | Jednoduché zloženie | Riziko spontánnej polymerizácie tekutiny, zvýšenie viskozity | | Vodou riediteľné (anhydrous) | Dehydratovaný prášok, mieša sa s destilovanou vodou | Presnejší pomer prášku/tekutiny, ľahšie miešanie | Vyžaduje presné miešanie | | Živicou modifikované | Obsahujú živicu a HEMA → acidobázická + fotopolymerizácia | Rýchlejšie vytvrdnutie, duálne tuhnutie | Zvyšková HEMA zvyšuje toxicitu, riziko nezretých zložiek | ## Delenie podľa typu tuhnutia 1. Samotuhnúce (len acidobázická reakcia) 2. Duálne tuhnúce (acidobázická reakcia + fotopolymerizácia) 3. Tri-cure (autopolymerizácia s neskorým chemickým dotuhnutím) ## Mechanizmus tuhnutia – fázy Tuhnutie prebieha v štyroch fázach: 1. Iniciálna fáza 2. Primárna nestabilná fáza 3. Sekundárna stabilná fáza 4. Fáza maturácie ### 1. Iniciálna fáza - Rozpúšťa sa povrch sklenených častíc, uvoľňujú sa ióny Ca^{2+} a Al^{3+} - Približne $20$–$30\%$ sklenených častíc sa zapája na začiatku ### 2. Primárna nestabilná fáza - Viažu sa Ca^{2+} ióny na polyalkenoátové reťazce → tvorba vápnik–polyakrylátovej počiatočnej matrice - Rýchla reakcia, klinicky sa prejaví pevným povrchom - Extrémne citlivé na vlhkosť a presušenie - Trvanie: klasické SiC $5$–$7$ minút, rýchlo tuhnúce ~ $3$ minúty ### 3. Sekundárna stabilná fáza - Postupné nahradzovanie Ca^{2+} iónov Al^{3+} iónmi → tvorba pevnej aluminium-polyalkenoátovej siete - Prebieha ďalších ~ $24$ hodín (u klasických cementov) - Vznik nerozpustného vápenato-hlinitého karboxylátového gélu - Fluoridy a fosfáty tvoria nerozpustné soli/komplexy ### 4. Fáza maturácie - Gelácia a hydratácia prebieha týždne až mesiace - Vznik kremičitého gélu na povrchu skla pri zvýšení pH - Fluór zostáva v dostupnej forme a funguje ako rezervoár pre remineralizáciu Fun fact: SiC pôsobia ako rezervoár fluóru a kontinuálne uvoľňujú malé množstvá fluóru, čo je efektívnejšie pri prevencii kazu než jednorazové vysoké dávky. ## Voda a jej úloha - Obsah vody vo výplni: približne $11$–$24\%$ - Voda je nevyhnutná pre pohyb iónov a remineralizáciu - Voda sa v cementoch vyskytuje ako voľná alebo pevne viazaná - Odstránenie voľnej vody (presušenie) naruší vlastnosti cementu - Výplň chrániť povrchovým lakom počas tuhnutia ## Vlastnosti – biokompatibilita a fyzikálne vlastnosti - Vo fáze tuhnutia môžu vyvolať lokálne patologické zmeny, i