Ti sei mai chiesto come facciamo a “fondere” i nostri materiali da ricostruzione con i tuoi denti? In quest’articolo parleremo proprio di questo: dell’adesione dentale. Un vero e proprio prodigio tecnologico. Senza adesione non potresti viaggiare con un aereo o non sarebbero possibili viaggi nello spazio, e sicuramente tutta la nostra vita sarebbe completamente diversa.
Un adesivo consiste in una resina che è in grado di penetrare alcune strutture del dente creando delle microritenzioni meccaniche con legami chimici che creano una superficie biologica nuova sconosciuta in natura, lo “strato ibrido” che è uno dei pochi esempi di come tecnologia e biologia si fondano rendendo possibile una fusione tra naturale e artificiale. Questo permette di trasformare la superficie dentale in una superficie dentale adesiva su cui possiamo poi stratificare i nostri materiali da ricostruzione.
Pensate che il legame che si viene a creare è in grado di resistere per anni alle potenti forze che si scaricano durante la masticazione, la fonazione, lavorando in un’ambiente caldo e costantemente bagnato dalla saliva, una delle peggiori ambienti micromeccanici che esistono in natura. Sui denti si scaricano forze estreme e i nostri adesivi sono stati progettati per sopportarle. Oggi la moderna odontoiatria si fonda sull’adesione, che rende possibili cose fino a non molto tempo fa impensabili, come il rinforzo strutturale del dente, come la conservazione di tessuto sano, come la possibilità di sfruttare radici anche molto malridotte, evitando di ricorrere a procedure più invasive e quindi costose.
L’adesione sulla dentina è un processo più elaborato data la complessità della sua struttura e la necessità di formare uno strato ibrido che è stato scoperto da Nakabayashi nel 1982 ed è il risultato della diffusione e impregnazione dei monomeri dell’adesivo dentale nella sottosuperficie della dentina pretrattata come substrato e la sua polimerizzazione. Altri nomi che designano questo strato sono: zona di interdiffusione, zona di interpenetrazione, zona di interdiffusione di dentina con resina, dentina infiltrata con primer-resina o strato di dentina impregnato di resina.
Per questo motivo, la mordenzatura della dentina è una procedura molto sensibile alla tecnica e bisogna stare attenti al tempo di applicazione dell'acido per evitare di indebolire la dentina creando un'eccessiva demineralizzazione. L'applicazione di acido fosforico decalcifica la dentina che rimuove lo strato di detriti dentinali. Quando i tubuli dentali vengono decalcificati vengono esposte le fibre di collagene che sono normalmente immerse in una matrice inorganica.
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I primers grazie ai loro monomeri idrofili alterano le fibre di collagene, oltre alla loro elasticità e bagnabilità per favorire la penetrazione dell'adesivo. Quando si applicano monomeri si allargano gli spazi tra le fibre di collagene che mantengono e sostengono il loro livello originale. I monomeri idrofili hanno il compito di essere recettori nella copolimerizzazione della resina adesiva da applicare in seguito. Questa copolimerizzazione consente un legame tra il tessuto di collagene presente nella dentina e i materiali della resina adesiva e restauratrice, che provoca la formazione dello strato ibrido e come abbiamo detto, questo strato è una zona di interdifusione tra resina e dentina.
I fattori che condizionano l’adesione ai tessuti dentali di qualsiasi materiale dentale (adesivi, cementi, ecc) sono: bagnabilità della superficie, microritenzioni (o interconnessioni micromeccaniche) e interazioni chimiche. Un’adeguata bagnabilità di superficie è il requisito fondamentale affinché si possa realizzare un ottimale contatto di superficie tra il materiale adesivo e la superficie o il substrato ai quali deve aderire.
La microritenzione o interconnessione micromeccanica è probabilmente il principale meccanismo di legame ai tessuti mineralizzati come smalto e dentina. Le microritenzioni possono essere ottenute principalmente in due modi: (micro)irruvidimento meccanico; (auto)mordenzatura chimica. La preparazione della cavità mediante frese irruvidisce di per sé le superfici, con decontaminazione della superficie.
L’interazione chimica è il contatto più intimo possibile tra atomi e molecole ed è ritenuta contribuire in modo particolare alla durata dell’adesione. Non si traduce in una forza di adesione maggiore, ma sarà in grado di prevenire une riduzione della forza di legame con l’invecchiamento. Dovrebbe coinvolgere principalmente la componente inorganica dell’idrossiapatite della dentina con la quale interagisce ionicamente.
L’evoluzione dei sistemi adesivi dentali nel corso degli anni si è basata principalmente sulla modifica della loro composizione per migliorare le loro qualità in condizioni cliniche. Le generazioni di adesivi sono molteplici e nel tempo hanno migliorato le loro proprietà. In realtà il primo tentativo in questa direzione fu eseguito nel 1951 dal chimico svizzero Hagger, che utilizzò il monomero funzionale glicerofosfato dimetracrilato (GPDM) ancor oggi presente come principale monomero funzionale in alcuni materiali adesivi. Fu però dallo studio di Buonocore che venne sviluppata la prima generazione di adesivi a base di GPDM.
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Tra le classificazioni dei sistemi adesivi è spesso utilizzata quella basata sui passaggi utilizzati durante il procedimento. Si riconoscono sistemi adesivi Etch-Rinse e sistemi adesivi Self-Etch. I sistemi Etch-Rinse prevedono la mordenzatura di smalto e dentina con acido ortofosforico al 35-37% che viene poi eliminato mediante scrupoloso risciacquo. Segue la polimerizzazione in situ dell'adesivo che nello smalto, per effetto della capillarità, fluisce all’interno delle porosità create formando macro e micro tag di resina.
I sistemi Etch-Rinse possono essere a 2 o a 3 step: nel sistema a 3 step le applicazioni di acido, primer e bond avvengono in tre tempi diversi; nel sistema a 2 step sono previste l’applicazione di mordenzante e nella seconda fase primer e bond sono applicati insieme. Gold standard di questo sistema resta però il 3 step.
La semplificazione offerta dai sistemi self-etch è probabilmente l’elemento che più riduce la possibilità d’errore, grazie all’eliminazione delle fasi di mordenzatura e risciacquo. La tecnica può prevedere uno o due passaggi. Gold standard di questo sistema resta però il 2 step. Evoluzione dei sistemi self-etch sono gli adesivi universali nei quali il silano è aggiunto al self-etch.
Gli adesivi universali che si legano chimicamente ai tessuti e semplificano tutti i composti necessari in un unico flaconcino, in modo che lo smalto e la dentina siano mordenzati, condizionati e mordenzati in un unico passaggio. Le virtù di questo tipo di adesivo dentale sono molteplici, tra cui, naturalmente, la sua biocompatibilità, la sua adesione ottimale e la sua sigillatura marginale.
I sistemi adesivi più recenti, disponibili in un solo flaconcino, sono più facili da usare e riducono gli errori associati alla tecnica. Questi tipi di adesivi dentali sono classificati come monocomponenti perché contengono un veicolo che trasporta le diverse sostanze chimiche della loro composizione. Questi sistemi adesivi utilizzano solventi vari come acqua, etanolo o acetone o molecole bifunzionali che vengono utilizzati nei primers.
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Queste molecole bifunzionali, note anche come promotori di adesione, si basano chimicamente su tre gruppi principali: HEMA (idrossietilmetacrilato), BPDM (bifenil-dimetacrilato) e 4META (metacril-ossi-etil-trimelitato-anidride). Il monomero funzionale ritenuto oggi uno dei più efficaci è il 10-metacrilossidecil-diidrogeno-fosfato (10-MDP).
Ti sei mai chiesto perché se tutti i compositi e i cementi sono radiopaci, la maggior parte degli adesivi dentali non lo sono? È curioso che la radiolucidità degli adesivi dentali sia quasi una costante soprattutto nei prodotti lanciati sul mercato prima del 2020. E’ nel 2020 che i produttori si sono resi conto della necessità di renderli radiopaci?
La realtà è che, applicando un adesivo dentale in modo preciso e corretto, dovrebbe formarsi una pellicola così sottile da essere impercettibile in qualsiasi immagine radiografica, ma nell'ambiente clinico, in realtà, con la fretta, limitazioni o mancanze, talvolta gli strati di adesivo sono molto più spessi di quanto dovrebbero essere e c'è anche la possibilità che l'adesivo si accumuli in un angolo o sia discontinuo alla base o alle pareti della cavità. Questi strati di adesivo dentale accumulati se superano i 40 micron di spessore possono essere osservati in una radiografia come una zona radiolucida sotto il restauro.
Quando aggiungiamo riempitivi radiopachi non organici a compositi e cementi, è una soluzione pratica, ma non lo è per gli adesivi per una semplice ragione: l'aggiunta di filler radiopachi comporterebbe un aumento della viscosità e comprometterebbe le proprietà di bagnatura e penetrazione nella struttura dentale. Inoltre, l'aggiunta di questi riempitivi richiederebbe che ogni volta che si usa l'adesivo si debba agitare il flacone, quindi si genera un fattore di errore se questo non viene fatto o viene fatto in modo incoerente.
La marca 3M ha sviluppato l'evoluzione dell'adesivo Universal Scotchbond, l'adesivo Universal Scotchbond Plus con una radiopacità simile a quella della dentina senza intaccarne la viscosità aggiungendo filler radiopaci. Ciò che ha fatto è stato sviluppare un monomero radiopaco, non derivato dal bisfenolo A, distribuito in tutto il materiale in modo omogeneo. Ciò facilita enormemente la corretta interpretazione delle radiografie dentali nei casi in cui l'adesivo si accumula per qualche motivo, in modo da non ritrattare inutilmente i denti da sospetti di carie secondarie.
Gli adesivi universali contengono molte tecnologie diverse in un unico flacone. Sono adatti a un'ampia gamma di indicazioni e a diverse tecniche di applicazione, svolgono i loro compiti con meno componenti rispetto ai sistemi convenzionali e spesso comportano un minor numero di passaggi nella procedura clinica, razionalizzando i flussi di lavoro clinici. Hanno il vantaggio di essere versatili (applicazione più veloce e semplice), di aderire alla vetroceramica (contengono silano), di aderire alle ceramiche ad alta resistenza (contengono acidi monomerici funzionali) e di aderire chimicamente alla dentina (contengono acidi monomerici funzionali).
Hanno però anche svantaggi: hanno basso legame con lo smalto, basso spessore dello strato adesivo, inibizione dell’ossigeno durante la polimerizzazione, presenza di HEMA come agente di diffusione per i monomeri idrofobici che promuove la degradazione idrolitica, impossibilità delle formulazioni ad essere troppo acide per garantire la stabilità del silano, sensibilità alle condizioni (temperatura e umidità) e alla durata dello stoccaggio.
In generale, ci si può aspettare che i materiali funzionino bene solo su superfici assolutamente pulite, mentre la contaminazione con sangue e saliva può ridurre significativamente la forza di adesione. Gli adesivi universali devono essere utilizzati secondo i protocolli raccomandati dal produttore. A seconda del tipo di adesivo universale, l'applicazione attiva è altrettanto importante, così come la corretta asciugatura con aria essiccata e la polimerizzazione dello strato adesivo.
La scelta della tecnica dipende dall'indicazione e dalla situazione clinica. Nella maggior parte dei casi, i risultati migliori si ottengono dopo la mordenzatura selettiva dello smalto. L'adesione allo smalto è generalmente più efficace quando lo smalto viene mordenzato con acido fosforico, mentre l'applicazione di acido fosforico su ampie aree di dentina comporta il rischio di mordenzare più in profondità di quanto l'adesivo sia in grado di ibridare.
Quando è necessaria una mordenzatura selettiva dello smalto, va notato che alcuni autori ritengono che gli adesivi automordenzanti non siano ottimali, poiché presentano una bassa ritenzione micromeccanica e l'idrossiapatite dello smalto una bassa reattività chimica. Sarebbe quindi più opportuno, in questo caso, mordenzare i margini con acido fosforico. La mordenzatura dello smalto con acido fosforico aumenta la sua energia superficiale e crea microporosità che aumentano l'area di superficie per aumentare l'adesione.
In molti casi clinici, come il ripristino di un incisivo fratturato, un corretto isolamento del campo di lavoro facilita la vita dell'odontoiatra: è stata posizionata una diga di gomma con la tecnica dello split-dam. Una volta posizionata la diga di gomma, le superfici di adesione dovevano essere leggermente irruvidite per rinfrescare la dentina. Il detergente contiene sale MDP con caratteristiche tensioattive che rimuovono tutte le sostanze organiche dal substrato.
Il processo di adesione è ottenuto con cementi resinosi per mezzo di interconnessioni meccaniche cui si aggiunge, grazie alla silanizzazione, l'adesione chimica. Richiede molteplici passaggi per la preparazione delle superfici del dente e della ceramica, cosa che la rende una tecnica suscettibile di contaminazioni e lunga da eseguire nella pratica clinica. Un’applicazione corretta della tecnica è la chiave per il successo e la longevità del restauro.
Quando il processo di adesione ha successo, la cementazione fornisce ai materiali ceramici una maggior resistenza alla frattura. L’adesione, dunque, mira a generare un’unione forte, trattenendo il materiale da restauro o l’agente cementante, minimizzando le microinfiltrazioni, le pigmentazioni marginali, le carie secondarie e riducendo lo stress da contrazione. Un ulteriore traguardo dell’adesione è consentire procedure meno invasive che evitino di sacrificare i tessuti a scopo ritentivo.
Le caratteristiche di un cemento ideale: bassa solubilità nei fluidi orali, basso assorbimento d’acqua, elevata resistenza meccanica, ridotto spessore del film, biocompatibilità, stabilità cromatica e radiopacità. Nella scelta della cementazione dovranno essere tenuti presenti: quale tipo di restauro, in quale settore è collocato, di quale materiale è composto il manufatto protesico e se il materiale è mordenzabile o no (ad esempio disilicato di litio vs zirconia).
| Caratteristica | Etch-Rinse | Self-Etch | Universali |
|---|---|---|---|
| Numero di passaggi | 2-3 | 1-2 | 1 |
| Rischio tecnico | Alto | Medio | Medio-basso |
| Legame su smalto | Eccellente | Buono | Variabile |
| Legame su dentina | Buono | Buono | Buono |
La differenza fondamentale degli adesivi dentali utilizzati oggi, cioè quelli che richiedono una pre-mordenzatura o sono automordenzanti, è che la mordenzatura acida separata provoca un'esposizione delle fibre di collagene della dentina per formare lo strato ibrido, ma questo processo potrebbe non essere del tutto efficiente, dato il rischio di deterioramento per disidratazione di queste fibre di collagene esposte. D'altra parte, il vantaggio degli adesivi automordenzanti è che hanno l'acido incorporato nella loro formula, in modo tale da demineralizzare e infiltrare simultaneamente, non lasciando aree non infiltrate.
I compositi, per quanto avanzati, non riescono ancora ad eliminare al 100% la contrazione di polimerizzazione e questa è una sfida per la capacità di adesione dello strato ibrido, che deve essere in grado di resistere alle forze generate durante la contrazione del composito.
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Inoltre, alcune aziende hanno introdotto adesivi con radiopacità simile a quella della dentina per ridurre il rischio di diagnosi errata ai raggi X e di sovratrattamento invasivo. L'adesivo universale Scotchbond Universal Plus di 3M è un esempio di prodotto che presenta una radiopacità molto elevata rispetto ad altri adesivi, per prevenire trattamenti eccessivi ed eseguire una corretta diagnosi radiografica.
Una monumentale attività di ricerca si è susseguita nel corso del tempo spingendosi oggigiorno verso l’introduzione nanoparticelle e microcomponenti che vanno a riempire e a migliorare le proprietà meccaniche di questo prodigio della tecnologia moderna. Ancora oggi assistiamo a una continua rapida evoluzione della tecnologia adesiva odontoiatrica.
Concludiamo il nostro articolo di oggi, invitandoti a seguirci sui nostri social network e a tenere d'occhio i nostri nuovi post che ti terranno sempre aggiornato sui temi più attuali dell'odontoiatria. A presto!
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