Цемент для временной фиксации зубных протезов, усиленный углеродными нанотрубками
CEMENT FOR TEMPORARY FIXATION OF DENTURES, REINFORCED WITH CARBON NANOTUBES

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, предназначено для фиксации стоматологических ортопедических конструкций при восстановлении дефектов твердых тканей зубов.
Известен способ восстановления дефектов зубов постоянными ортопедическими конструкциями без применения временных коронок. Но это противоречит клиническим рекомендациям при некоторых заболеваниях: патологическая стираемость, отсроченное протезирование после имплантации и другие.
По разным данным, срок фиксации на временный цемент может составлять от нескольких дней до 3-4 месяцев [Dental Biomaterials: Imaging, Testing and Modelling (Woodhead Publishing Series in Biomaterials / R V Curtis, T F Watson // Published by Woodhead Publishing].
Временные протезы используются для уточнения формы будущей постоянной реставрации, коррекции окклюзионных взаимоотношений и вертикального окклюзионного расстояния. На временных протезах проводится прогрессивная нагрузка костной ткани в области имплантации, формируются мягкие ткани, в том числе межзубные сосочки [Широков И.Ю. Экспериментальное обоснование применения временных несъемных зубных протезов при дентальной имплантации: автореф. …… диссертации 14.00.21, кандидат медицинских наук, Москва, 2013].
Поэтому цементы для временной фиксации должны обладать биосовместимостью, а также обеспечивать оптимальную адгезию к твердым тканям зуба и материалу провизорной конструкции.
Известен состав пасты для фиксации съемных зубных протезов (патент RU 2132673). Состав включает оксид цинка, сульфат цинка одноводный, каолин, отдушку - эвгенол, при этом дополнительно содержит вазелиновое масло, природный воск и гипс и/или супергипс и красители, а в качестве отдушки используют также растительные жиры и эфирные масла, компоненты взяты в определенных количественных соотношениях. Состав обладает высокой пластичностью, повышенной прочностью и незначительной растворимостью.
Недостаток этой композиции – длительное время твердения массы, а именно 16 часов. Процесс растворения вещества и процесс разгерметизации конструкции начинаются еще до полного завершения отвердевания. Это дает наличие полимеризационной усадки, что приводит к недостаточной прочности фиксации.
Известны многослойные углеродные нанотрубки, представляющие собой полые цилиндрические структуры диаметром от десятых до нескольких десятков нанометров и длиной от одного микрометра до нескольких сантиметров [Многослойные углеродные нанотрубки и их применение / М.М. Томишко и др. // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева), 2008. – Т. LII, № 5. – С. 39-43.; патент RU № 2373995 Способ получения высокодисперсных нанесенных катализаторов и синтез углеродных нанотрубок]. Углеродные многослойные нанотрубки характеризуются очень высокой твердостью и коррозионной стойкостью, большая поверхность нанотрубок обеспечивает их высокую адсорбционную способность. Они эффективно поглощают низкомолекулярные вещества и крупные молекулярные конгломераты. Могут быть использованы для создания высококачественных композиционных материалов и устройств различного назначения.
Известен композитный адгезив (патент RU №2526816), где в качестве наполнителя дополнительно применяют многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ) в количестве 0,05 мас.%, проникает в дентинные канальцы и трещины, образующиеся при препарировании зуба, за счет обработки вращающимся инструментом, и увеличивают адгезию пломбировочного материала к твердым тканям зуба.
Однако, этот адгезив предназначен для фиксации постоянных конструкций и только с использованием композита двойного или светового отверждения.
Задачей предлагаемого изобретения является создание материала для временной фиксации стоматологических ортопедических конструкций, усиленного углеродными нанотрубками, предназначенного для временной фиксации коронок и мостовидных конструкций. Техническим результатом изобретения является сокращение времени твердения пасты, за счет повышенной впитываемости влаги  углеродными нанотрубками, увеличение прочности фиксации при одновременном снижении степени растворимости и заполняемости дефектов.
Технический результат достигают добавлением к известному составу пасты Темпофикс (эвгенольный) [найдено в интернет https://tdvladmiva.ru/product-1239] углеродных нанотрубок.
Темпофикс (эвгенольный) представляет собой двухкомпонентный материал. Основная паста содержит окись цинка, пастообразователь и модифицирующие добавки, каталитическая паста содержит эвгенол, пастообразователь и активатор.
В лабораторных условиях было произведено взвешивание МУНТ на электронных лабораторных весах и диспергирования МУНТ с основной пастой Темпофикс (эвгенольный).
Нами были изготовлены 3 образца пасты:
1-й образец с добавлением 1% МУНТ; 2-й образец с добавлением 2,5% МУНТ; 3-й образец с добавлением 5% МУНТ.
Исследования проводили с помощью атомного силового микроскопа. На основании изучения растровой электронной микроскопии снимков нами были сделаны выводы о том, что высокая концентрация МУНТ, а именно 5% от массы пасты, приводит к повышенной сухости и рассыпчатости материала.
К составу 3-го образца необходимо было добавлять каталитическую пасту в двойном объеме, это нарушает инструкцию производителя.
По свойствам 1-й образец, был пластичнее, чем 2-й образец, излишняя мягкость материала вызывала трудности припасовки коронок при временной фиксации.
Пластмассовые коронки фиксировали на экстрагированных по медицинским показаниям зубах человека с использованием одного из трех образцов стоматологического материала Темпофикс (эвгенольный), модифицированного МУНТ. Полученные образцы сразу после фиксации помещали в дистиллированную воду комнатной температуры; воду меняли с периодичностью раз в неделю. Через 2 недели образцы удаленных зубов с зафиксированными временными коронками распиливали пополам в сагиттальном направлении на шлифовальной машине фрезой при скорости 1500-3000 об/мин. Исследовали на сканирующем электронном микроскопе (фиг. 1).
Результаты исследований на твердых тканях зуба показали , что образец 3, потерял адгезионные свойства, коронки снимались с приложением минимальной силы.
Снятие коронок, зафиксированных с помощью цемента 1-го и 2-го образцов паст, происходило с усилием, что свидетельствует об улучшенных адгезионных свойствах этих образцов. Самые высокие цифры величины приложенных для снятия коронок усилий показал 2-й образец с содержанием МУНТ 2,5%. Определение усилий проводили с использованием аппарата для измерения силы адгезии Shear Bond Tester (таблица 1).
Таблица 1.
Сравнительная характеристика адгезии материалов для временной фиксации стоматологических ортопедических конструкций
Сила сцепления (мРа)
Темпофикс (эвгенольный)
Темпофикс (эвгенольный) с добавлением 2,5% МУНТ
10,49±0,278
15,65±2,27*
Примечание: * статистически значимые различия при p<0,05
Таким образом, предложенный состав, включающий пасту Темпофикс (эвгенольный) с добавлением углеродных нанотрубок в объеме 2,5% позволяет увеличивать адгезионные свойства цемента для временной фиксации протезов при условии длительного, до двух недель, сохранения этих свойств. Такой состав необходим в случае клинических показаний к долгосрочному временному протезированию.
Описание к рисункам.
Фигура 1. Образец 2 – однородность структуры временного цемента, полученного при диспергировании пасты Темпофикс (эвгенольный) с углеродными нанотрубками в объеме 2,5%
1 – многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ)
2 – цемент из пасты Темпофикс (эвгенольный)