Evaluation potenzieller Infiltrationskunststoffe für Schmelzkaries durch Bestimmung des Penetrationskoeffizienten

Abstract

Die Arretierung von Schmelzkaries durch Infiltration mit lichthärtenden niedrigviskösen Kunststoffen stellt einen viel versprechenden Therapieansatz der mikroinvasiven Zahnheilkunde dar. Bisher stehen jedoch keine für eine Infiltration von Karies entwickelten und optimierten Kunststoffe, so genannte Infiltranten, zur Verfügung. Das Ziel der vorliegenden Studie war, die theoretisch eine Penetration in Schmelzkaries beeinflussenden physikalischen Parameter von fünf kommerziell erhältlichen dentalen Adhäsiven, einem Fissurenversiegler sowie von 66 experimentellen Kunststoffen zu ermitteln und somit potenzielle Zusammensetzungen für optimierte Infiltranten zu evaluieren. Der Penetrationskoeffizient wird von den Parametern Oberflächenspannung, Viskosität und Kontaktwinkel beeinflusst. Zur Beschreibung der Zusammenhänge kann die Washburn-Gleichung herangezogen werden. Mit Hilfe von computergestützten Verfahren wurden die drei physikalischen Größen der unterschiedlichen Materialien bestimmt, wobei der Kontaktwinkel direkt zu Schmelz gemessen werden konnte. Anschließend konnten die Penetrationskoeffizienten der Kunststoffe berechnet und, soweit möglich, mit den in anderen Studien experimentell ermittelten Penetrationsgeschwindigkeiten verglichen werden. Der Einfluss des Lösungsmittels Ethanol auf die Penetrationskoeffizienten, sowie das Aushärtevermögen der Kunststoffe durch Lichtbehandlung wurden überprüft. Für die experimentellen Kunststoffe konnten bis zu 15-fach höhere Penetrationskoeffizienten als bei den kommerziell erhältlichen Präparaten gefunden werden. Steigende Anteile an TEGDMA und HEMA sowie die Zugabe von Ethanol als Lösungsmittel führten bei den experimentellen Kunststoffen zu einer Erhöhung der Penetrationskoeffizienten. Der Zusatz von Ethanol wirkte sich negativ auf das Aushärtevermögen der Kunststoffe aus.

The arrest of enamel carious lesions by infiltration with light curing low viscous resins is a promising approach of micro invasive dentistry. However, up to now there are no existing resins specially developed for infiltrating carious lesions, so-called infiltrants. The aim of the present study was to determine the physical parameters of five commercially available dental adhesives, a fissure sealant, and sixty-six experimental resins which theoretically influence the penetration in enamel caries and thereby to evaluate potential compositions for optimised infiltrants. The penetration coefficient is influenced by the physical parameters surface tension, viscosity, and contact angle. The coherences are described by the Washburn equation. The three physical parameters of the different materials were determined by computer-aided methods. The contact angle was measured to enamel. Subsequently, the penetration coefficients were calculated, and as far as possible compared with their penetration rate found in other studies. The influence of the solvent ethanol on the penetration coefficients was also studied as well as the influence on the hardening capacities of the resins by light-curing. The experimental resins showed up to fifteen times higher penetration coefficients compared to the commercially available materials. Increasing the ratio of TEGDMA and HEMA as well as the addition of ethanol as a solvent resulted in enhanced penetration coefficients. The admixture of ethanol had an adverse effect on the hardening capacities of the resins.