Sidostuksen uudet tuulet

Läpikäynyt vertaisarvioinnin.

Paikkausmateriaalien ja erilaisten sidostusmenetelmien käyttö on nykyään hammashoidon arkipäivää. Yhdistelmämuovitäytteiden pitkäikäisyys riippuu pitkälti paikkamateriaalin ja hampaan pinnan välisen sidoksen pitävyydestä. Hyvä sidos tulisi saavuttaa muutaman minuutin kuluessa. Kiilteeseen sidostaminen on luotettavaa mikromekaanisen retention vuoksi, kun taas sidostaminen dentiiniin on haasteellista sen rakenteellisen kosteuden takia. Tällä hetkellä käytössä olevat sidosmenetelmät perustuvat joko porausjätekerroksen (smear layer) poistoon (etsaa ja huuhdo -järjestelmät) tai sen sisällyttämiseen sidospintaan (itse-etsaavat järjestelmät). On myös materiaaleja, joiden rakenne mahdollistaa kiinnittymisen, kuten lasi-ionomeerit tai hiljattain markkinoille tulleet itsekiinnittyvät sementit. Sidostusmenetelmien käyttöä on pyritty yksinkertaistamaan, mutta yksinkertaistaminen on johtanut sidoksen huonompaan kestävyyteen ja heikompiin mekaanisiin ominaisuuksiin sekä lyhentänyt tuotteiden säilyvyysaikaa. Etsatun dentiinin tehokas resiinikapselointi on olennaisen tärkeää, jotta sidoksen heikkeneminen olisi mahdollisimman vähäistä. Lääkeaineiden, esimerkiksi klooriheksidiinin, käyttö saattaa parantaa resiini-dentiinisidoksen kestävyyttä.

Sidostusmenetelmät ovat kehittyneet merkittävästi viime vuosikymmeninä, ja nykyisin niitä käytetään useimmissa hampaiden korjaavan hoidon toimenpiteissä. Kestävän sidoksen aikaansaaminen ei kuitenkaan aina ole helppoa kiilteen ja dentiinin erilaisten ominaisuuksien takia. Kiille-resiinisidos on osoittautunut käytössä tyydyttäväksi ja pitkäkestoiseksi, kun sidostusta edeltää fosforihappoetsaus «Frankenberger R, Tay FR. Self-etch vs etch-and-rinse adhesives: effect of thermo-mechanical fatigue loading on marginal quality of bonded resin composite restorations. Dent Mater 2005; 21: 397–412.»1. Syynä on kollageenin puuttuminen kiilteestä sekä sen korkea mineraalipitoisuus (96 m-% hydroksiapatiittia) ja vähäinen kosteus dentiiniin verrattuna. Kestävän dentiinisidoksen aikaansaaminen on sen sijaan vaikeampaa (2–4), koska dentiini sisältää huomattavan määrän vettä ja orgaanista ainesta, lähinnä tyypin I kollageenia «Torneck CD. Dentin-Pulp Complex. Kirjassa: Ten Cate AR (toim.). Oral Histology: Development, Structure and Function, 5th ed. Mosby Inc., 1998: 150–96.»5.

Kaviteettia preparoitaessa hampaan pinnalle muodostuu löyhästi kiinnittynyt, 1–5 µm:n paksuinen porausjätekerros (smear layer) «Bowen RL, Eick JD, Henderson DA, Anderson DW. Smear layer: removal and bonding considerations. Oper Dent Suppl 1984; 3: 30–4.»6. Se muodostaa epästabiilin kerroksen hampaan pinnalle ja on poistettavissa happoetsauksella. Se voidaan myös stabiloida sidosaineilla, jotka tunkeutuvat kerroksen läpi, jolloin syntyvä sidos on kestävämpi. Perinteisissä sidostusmenetelmissä poistetaan porausjätekerros ja pinnan hydroksiapatiitti erillisen etsauksen ja huuhtelun avulla. Varsinaisen sidoksen muodostuminen perustuu mikromekaaniseen kiinnittymiseen. Toinen vaihtoehto on itse-etsaavat sidosaineet, jolloin porausjätekerrosta ei poisteta, vaan siitä saadaan läpäisevä (taulukko «1: Esimerkkejä tällä hetkellä saatavana olevista etsaa ja huuhdo -järjestelmistä sekä itse-etsaavista sidosaineista. Sidosstrategia on kuvattu yleisellä tasolla. Järjestelmien välillä voi olla eroja e»1). Mekaaninen kiinnittyminen jää heikommaksi kuin etsaa ja huuhdo -menetelmää käytettäessä. Jotkut aineet reagoivat lisäksi kemiallisesti hydroksiapatiittijäämien kanssa lasi-ionomeerien tapaan. Kolmas vaihtoehto on materiaalit, jotka pystyvät kiinnittymään hampaan rakenteeseen, kuten lasi-ionomeerisementit ja hiljattain kehitetyt itsekiinnittyvät sementit «Van Meerbeek B, De Munck J, Yoshida Y, Inoue S, Vargas M, Vijay P, et al. Buonocore memorial lecture. Adhesion to enamel and dentin : current status and future challenges. Oper Dent 2003; 28: 215–235.»7.

Etsaa ja huuhdo -kiinnitysjärjestelmät

Etsaa ja huuhdo -sidostusjärjestelmät ovat yleisimmin käytettyjä. Ne sisältävät joko kolme tai kaksi työvaihetta (kuva «»1, taulukko «1: Esimerkkejä tällä hetkellä saatavana olevista etsaa ja huuhdo -järjestelmistä sekä itse-etsaavista sidosaineista. Sidosstrategia on kuvattu yleisellä tasolla. Järjestelmien välillä voi olla eroja e»1). Dentiini ja kiille käsitellään ensin happogeelillä, joka poistaa porausjätekerroksen ja pinnalliset hydroksiapatiittikiteet. Jäljelle jäävä happo huuhdellaan vedellä pois.

Kuva 1. Kolmivaiheisisissa etsaa ja huuhdo -sidosjärjestelmissä poistetaan hapon avulla dentiinistä porausjätekerros ja porausjätetulpat. Samalla poistetaan peritubulaarinen dentiini, jolloin tubulusten läpimitta kasvaa. Etsattu pinta käsitellään sen jälkeen metakrylaattimonomeereja sisältävällä liuottimella, joka laajentaa dentiinimatriksia ja esipinnoittaa sen. Sen jälkeen pinnalle levitetään liuotinvapaa, hydrofobinen resiinikerros, joka diffundoituu käsiteltyyn pintaan ja tubulusten sisään, minkä jälkeen kerros valokovetetaan.

Etsausvaihe

Sekä kaksi- että kolmivaiheisten etsaa ja huuhdo -materiaalien taustalla on sama sidosmekanismi. Kiille etsataan 32–37 % fosforihapolla, joka liuottaa apatiittikiteet ja tekee pinnasta mikrohuokoisen, mikä lisää pinta-alaa ja pintaenergiaa kiilteen kemiallista koostumusta «Fusuyama T. New Concepts in Operative Dentistry. Chicago III: Quintessence Publishing Co. Inc; 1980.»8 «Perdigão J. New developments in dental adhesion. Dent Clin North Am 2007; 51: 333–57.»9. Happokäsittely poistaa dentiinin porausjätekerroksen ja demineralisoi tubulusten välistä dentiinipintaa 5–8 µm:n syvyydeltä niin, että alla oleva kollageenisäikeistä koostuva matriksi paljastuu. Demineralisoitunut dentiini on kuitenkin erittäin herkkä kuivumiselle. Mikäli kollageenikerros pääsee luhistumaan, sidosaine ei pysty läpäisemään sitä, jolloin tehokkaan sidoksen muodostuminen estyy «Kanca J. Improved bond strength through acid etching of dentin and bonding to wet dentin surfaces. J Am Dent Assoc. 1992; 123: 35–43.»10. Hieman kostean pinnan on puolestaan osoitettu parantavan sidoksen muodostumista. Niinpä menetelmä tunnetaankin nimellä kostea sidostustekniikka (wet bonding).

Primer-vaihe

Perinteisissä etsaa ja huuhdo -menetelmissä on käytetty primerina polymerisoituvia monomeereja orgaaniseen liuottimeen, kuten etanoliin tai alkoholiin, liuotettuna «Vaidyanathan TK, Vaidyanathan J. Recent advances in the theory and mechanism of adhesive resin bonding to dentin: a critical review. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009; 2: 558–78.»11. Niitä ovat vesi- ja hydroksimetyylimetakrylaattipitoiset (HEMA-) liuokset, joiden tarkoituksena on varmistaa demineralisoituneen kollageenimatriksin laajeneminen ja kollageenin kostuminen hydrofiilisilla monomeereilla. Hyvä sidos edellyttää, että etsaus- ja huuhteluvaiheen jälkeisen ilmakuivaamisen seurauksena kokoon painunut kollageenimatriksi palautetaan ennalleen «Carvalho RM, Mendonça JS, Santiago SL, Silveira RR, Garcia FC, Tay FR, et al. Effects of HEMA/solvent combinations on bond strength to dentin. J Dent Res 2003; 82: 597–601.»12. Primerin tehtävänä on kostuttaa kollageenisäikeiden pinta ja korvata vesi koko demineralisaation syvyydeltä.

Primerin liuotin vaikuttaa olennaisesti sidosaineiden käsiteltävyyteen «Tay FR, Gwinnett AJ, Wei SH. Micromorphological spectrum from overdrying to overwetting acid–conditioned dentin in water-free, acetone-based single-bottle primer/adhesives. Dent Mater 1996; 12: 236–44»13 ja käyttäytymiseen «Carvalho RM, Mendonça JS, Santiago SL, Silveira RR, Garcia FC, Tay FR, et al. Effects of HEMA/solvent combinations on bond strength to dentin. J Dent Res 2003; 82: 597–601.»12. Vesipohjaisten sidosaineiden ajatellaan olevan vähiten herkkiä käyttöön liittyville virheille, esimerkiksi dentiinin väärällä kosteus- tai kuivuusasteella on vähemmän merkitystä. Kosteuden säätely voi kuitenkin olla hankalaa, esimerkiksi syvällä dentiinissä, kun dentiinitubulukset ovat hyvin avoimet «Spencer P, Ye Q, Park J, Topp EM, Misra A Marangos O et al. Adhesive/dentin interface: the weak link in the composite restoration. Ann Biomed Eng 2010; 38: 1989–2003.»14, jolloin pintaan jäävä vesi «Pashley DH, Ciucchi B, Sano H, Horner JA. Permeability of dentin to adhesive agents. Quintessence Int 1993; 24: 618–31.»15 voi heikentää sidoksen kestävyyttä. Vesi- tai vesi-etanolipohjaisten primereiden käyttö edellyttää sen vuoksi liuottimen huolellista haihdutusta «Spencer P, Ye Q, Park J, Topp EM, Misra A Marangos O et al. Adhesive/dentin interface: the weak link in the composite restoration. Ann Biomed Eng 2010; 38: 1989–2003.»14. Asetonipohjaiset liuottimet eivät sisällä vettä, mutta ne puolestaan edellyttävät vaativan kostean sidostekniikan käyttöä. Asetonin korkeasta höyrystymispaineesta johtuen se saattaa haihtua liian nopeasti, jolloin matriksi jää kosteaksi.

Resiinivaihe

Kolmivaiheisissa etsaa ja huuhdo -järjestelmissä käytettävä resiini ei yleensä sisällä liuotinta. Suhteellisen hydrofobinen resiinikerros peittää primerilla käsitellyn dentiinin, jonka sisään jäävät paljaat kollageenisäikeet (kuva «»2). Tuloksena on ns. hybridikerros. Liuotinvapaiden sidosaineiden kyky imeä ja liuottaa vettä «Fabre HS, Fabre S, Cefaly DF, de Oliveira Carrilho MR, Garcia FC, Wang L. Water sorption and solubility of dentin bonding agents light-cured with different light sources. J Dent 2007; 35: 253–58.»16 «Ito S, Hashimoto M, Wadgaonkar B, Svizero N, Carvalho RM, Yiu C, et al. Effects of resin hydrophilicity on water sorption and changes in modulus of elasticity. Biomaterials 2005; 26: 6449–59.»17on alle puolet kaksivaiheisiin etsaa ja huuhdo -järjestelmiin verrattuna. Kaksivaiheisissa sidosjärjestelmissä sekä primer että resiini ovat samassa pullossa, joka sisältää siis liuenneita hydrofobisia ja hydrofiilisia monomeerejä.

Kuva 2. Elektronimikroskooppikuva, jossa näkyy happoetsauksen jäljiltä avoimet dentiinitubulukset sekä paljastuneet kollageenisäikeet. Kollageenimatriksi toimii muodostuvan hybridikerroksen alustana (Kuva: Tri Franklin R. Tay, julkaistu kuvaajan luvalla).

Etsaa ja huuhdo -menetelmien ongelmia

Etsaa ja huuhdo -menetelmä on toimiva, kun sidostetaan kiillettä. Siitä huolimatta dentiinin sidostamiseen sekä koko demineralisaatioalueen kollageenisäikeiden kapselointiin liittyvät ongelmat johtivat itse-etsaavien sidosaineiden kehittämiseen. Kolmivaiheisia etsaa ja huuhdo -sidosaineita pidetään kuitenkin yhä edelleen alan "kultaisena standardina".

Itse-etsaavat sidosaineet

Itse-etsaavat sidosaineet kehitettiin, jotta työvaiheiden määrää saataisiin vähennettyä. Tavoitteena oli saada aikaan entistä käyttäjäystävällisempiä sidostusmenetelmiä (kuva «»3, taulukko «1: Esimerkkejä tällä hetkellä saatavana olevista etsaa ja huuhdo -järjestelmistä sekä itse-etsaavista sidosaineista. Sidosstrategia on kuvattu yleisellä tasolla. Järjestelmien välillä voi olla eroja e»1). Niiden tarkoituksena on vähentää liiallisen etsaamisen ja kuivaamisen riskiä. Itse-etsaavia si-dosaineita käytettäessä ei tarvita erillisiä happoetsaus- ja huuhteluvaiheita, koska ne sisältävät vesipohjaisen seoksen happomonomeereja (esim. fosforihappo- tai karboksyylihappoestereitä), jotka etsaavat sekä kiillettä että dentiiniä ja infiltroituvat niihin «Vaidyanathan TK, Vaidyanathan J. Recent advances in the theory and mechanism of adhesive resin bonding to dentin: a critical review. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009; 2: 558–78.»11. Liuennut porausjätekerros ja demineralisaatiotuotteet eivät huuhtoudu pois, vaan muodostuvat osaksi hybridikerrosta «Tay FR, Carvalho R, Sano H, Pashley DH . Effect of smear layers on the bonding of a self-etching primer to dentin. J Adhes Dent 2000; 2: 99–116.»18 «Tay FR, Sano H, Carvalho R Pashley EL, Pashley DH. An ultrastructural study of the influence of acidity of self-etching primers and smear layer thickness on bonding to intact dentin. J Adhes Dent. 200»19.

Kuva 3. Kaksivaiheisten itse-etsaavien sidosjärjestelmien käyttö. Itse-etsaava primer levitetään kiilteen tai dentiinin porausjätekerroksen päälle. Primer etsaa porausjätekerroksen läpi ja porausjätetulppien yläosan, jonka jälkeen liuotin haihdutetaan. Kun liuotinaine on haihtunut, käsitelty dentiini peitetään hydrofobisella resiinillä, joka valokovetetaan.

Kaksivaiheiset itse-etsaavat sidosaineet

Kaksivaiheisten itse-etsaavien järjestelmien ensimmäisessä vaiheessa käytetään happamia hydrofiilisia monomeereja, jotka etsaavat paljastuneen kollageeniverkon ja pohjustavat sen sidostusta varten. Seuraavassa vaiheessa käytetään hydrofobisempaa sidosresiiniä. Resiini tekee pinnasta hydrofobisemman, jolloin sidoksesta tulee tiiviimpi.

Yksivaiheiset itse-etsaavat sidosaineet

Yksivaiheisissa sidostusjärjestelmissä etsaus-, primer- ja resiinikomponentit ovat kaikki samassa seoksessa.

Vesi on itse-etsaavien sidosaineiden olennainen osa, koska sitä tarvitaan happomonomeerien ionisaatioon. Veden täydellinen poisto hybridikerroksesta ei ole käytännössä mahdollista «Ikeda T, De Munck J, Shirai K, Hikita K, Inoue S, Sano H, et al. Effect of evaporation of primer components on ultimate tensile strengths of primer-adhesive mixture. Dent Mater. 2005; 21: 1051–8.»20, ja jäljelle jäävä vesi saattaa haitata resiinin polymerisaatiota. Sama pätee myös korkeaan liuotinainepitoisuuteen, joka voi johtaa epätäydelliseen resiinin polymerisaatioon, mikäli liuottimen haihtuminen on puutteellista «Cadenaro M, Breschi L, Rueggeberg FA, Suchko M, Grodin E, Agee K et al. Effects of residual ethanol on the rate and degree of conversion of five experimental resins. Dent Mater 2009; 25: 621–8.»21. Itse-etsaavien sidosaineiden pH vaihtelee välillä 0,9–2,5. Ne voidaan jakaa happamuuden perusteella lievästi, kohtalaisen tai voimakkaasti happamiin «Pashley DH, Tay FR. Aggressiveness of contemporary self-etching adhesives Part II: etching effects on unground enamel. Dent Mater 2001; 17: 430–44.»22. Eri tuotteiden etsaustehokkuus ja vaikutustapa voi näin ollen erota huomattavasti toisistaan. Happamamman itse-etsaavan sidosaineen käyttö on kiillesidoksen kannalta parempi vaihtoehto. Lievästi happamien etsausaineiden etuna on parempi dentiinisidos, mutta ne eivät demineralisoi kiillettä yhtä tehokkaasti kuin perinteinen fosforihappo. Joidenkin lievästi happamien itse-etsaavien sidosaineiden valmistajat suosittelevat selektiivistä kiilteen etsausta fosforihapolla ennen sidosaineen viemistä kaviteettiin.

Kaksivaiheisten ja joidenkin yksivaiheisten sidosjärjestelmien pH on melko korkea, minkä vuoksi kiilteen demineralisaatio jää ohuemmaksi fosforihappoetsaukseen verrattuna. Kiilteen karhennus prismattoman kiilteen poistamiseksi tai erillinen etsaus fosforihapolla parantaa kuitenkin itse-etsaavien tuotteiden kykyä sidostua kiilteeseen «Frankenberger R, Lohbauer U, Roggendorf MJ, Naumann M, Taschner M. Selective enamel etch reconsidered: better than etch-and-rinse and self-etch? J Adhes Dent 2008; 10: 338–44.»23. Vaikka kiilteeseen sidostuminen voi olla lievästi happamien aineiden kohdalla ongelmallista, kaksivaiheisilla sidosjärjestelmillä on saavutettu dentiinisidoksen osalta samankaltaisia tuloksia kuin "kultaista standardia" eli kolmivaiheisia etsaa ja huuhdo -järjestelmiä käytettäessä. Muutamien kaksivaiheisten itse-etsaavien sidosaineiden on lisäksi osoitettu reagoivan kemiallisesti monomeerin ja hydroksiapatiitin karboksyyli-/fosfaattiryhmien kanssa «Yoshida Y, Nagakane K, Fukuda R, Nakayama Y, Okazaki M, Shintani H, et al. Comparative study on adhesive performance of functional monomers. J Dent Res 2004; 83: 454–8.»24. Joistakin kaksivaiheisista itse-etsaavista sidosaineista on saatu hyviä kliinisiä käyttökokemuksia «Peumans M, Kanumilli P, De Munck J, Van Landuyt K, Lambrechts P, Van Meerbeek B. Clinical effectiveness of contemporary adhesives: a systematic review of current clinical trials. Dent Mater 2005; 21: »25 «Van Meerbeek B, Peumans M, Poitevin A, Mine A, Van Ende A, Neves A, et al. Relationship between bond-strength tests and clinical outcomes. Dent Mater 2010; 26: 100–21.»26. Parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi suositellaan yleisesti selektiivistä kiilteen etsausta ennen kaksivaiheisen itse-etsaavan sidosaineen käyttöä «Van Meerbeek B, Peumans M, Poitevin A, Mine A, Van Ende A, Neves A, et al. Relationship between bond-strength tests and clinical outcomes. Dent Mater 2010; 26: 100–21.»26. Itse-etsaavan liuoksen pH-arvon lisäksi demineralisaation syvyyteen ja itse-etsaavien sidosaineiden infiltraatioon voivat vaikuttaa muutkin tekijät, kuten sidosaineen hierominen hampaan pintaan levitettäessä sitä, viskositeetti, porausjätekerroksen paksuus ja kosteutusominaisuudet «Oliveira SS, Marshall SJ, Hilton JF, Marshall GW. Etching kinetics of a self-etching primer. Biomaterials 2002; 23: 4105–12.»27 «Toledano M, Osorio R, de Leonardi G, Rosales–Leal JI, Ceballos L, Cabrerizo-Vilchez MA. Influence of self-etching primer on the resin adhesion to enamel and dentin. Am J Dent. 2001; 14: 205–10.»28.

Yksinkertaistettuihin etsaa ja huuhdo - ja itse-etsaaviin sidosaineisiin liittyviä ongelmia

Vaikka yksinkertaistetut sidosjärjestelmät (kaksivaiheiset etsaa ja huuhdo- ja yksivaiheiset itse-etsaavat sidosjärjestelmät) ovat helppokäyttöisiä eivätkä ne ole kovin herkkiä käsittelyteknisille virheille, sidoksen kestävyys on niitä käytettäessä osoittautunut heikoksi in vitro -tutkimuksissa «Peumans M, Kanumilli P, De Munck J, Van Landuyt K, Lambrechts P, Van Meerbeek B. Clinical effectiveness of contemporary adhesives: a systematic review of current clinical trials. Dent Mater 2005; 21: »25 «De Munck J, Shirai K, Yoshida Y, Inoue S, Van Landuyt K, Lambrechts P, et al. Effect of water storage on the bonding effectiveness of 6 adhesives to Class I cavity dentin. Oper Dent 2006; 31: 456–65.»29. Myös kliiniset tulokset ovat jättäneet toivomisen varaa «Van Meerbeek B, Peumans M, Poitevin A, Mine A, Van Ende A, Neves A, et al. Relationship between bond-strength tests and clinical outcomes. Dent Mater 2010; 26: 100–21.»26. Koska kovetetut kerrokset ovat hydrofiilisiä ja niistä puuttuu hydrofobinen resiinipinnoite, ne voivat toimia läpäisevien kalvojen tapaan «Tay FR, Frankenberger R, Krejci I, Bouillaguet S, Pashley DH, Carvalho RM, et al. Single-bottle adhesives behave as permeable membranes after polymerization. I. In vivo evidence. J Dent 2004; 32: 611–»30, jolloin vesi pääsee liikkumaan kostean dentiinin päälle levitettävän sidosainekerroksen pinnalla. Yksinkertaistettujen sidosmenetelmien yhteydessä on si-dosainekerroksessa havaittu verkkomaisia nanovuotokuvioita (ns. vesipuita, "water trees"). Veden poiston arvellaan olevan näissä kohdissa puutteellista, jolloin resiinin polymerisaatio jää epätäydelliseksi, mikä puolestaan heikentää sidosta ja lyhentää sen kestoa «Tay FR, Frankenberger R, Krejci I, Bouillaguet S, Pashley DH, Carvalho RM, et al. Single-bottle adhesives behave as permeable membranes after polymerization. I. In vivo evidence. J Dent 2004; 32: 611–»30.

HEMA-pitoiset seokset imevät herkästi itseensä paljon vettä, jolloin polymerisaation aikana HEMA-vesiseoksesta muodostuu hydrogeeliä. Täysin HEMA-vapaat seokset puolestaan hajoavat helposti eri faaseihin. Seurauksena voi olla resiinipisaroista ja heikosta resiinisäikeiden muodostumisesta aiheutuva heikko sidos, joka kliinisesti johtaa usein toimenpiteen jälkeiseen hampaan arkuuteen. Koska yksinkertaistetuissa sidosjärjestelmissä, eli pääasiassa yksivaiheisissa itse-etsaavissa sidostusmenetelmissä, käytetään monimutkaisia hydrofiilisten ja hydrofobisten monomeerien ja liuotinaineiden sekoituksia, ne ovat suuremmassa määrin riippuvaisia oikean tekniikan noudattamisesta. Ilmakuivaus on keskeisen tärkeää, jotta vesi ja liuottimet saataisiin poistettua mahdollisimman tarkoin «Hashimoto M, Tay FR, Ito S, Sano H, Kaga M, Pashley DH. Permeability of adhesive resin films. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2005; 74: 699–705.»31 «Hashimoto M, Tay FR, Svizero NR, de Gee AJ, Feilzer AJ, Sano H, et al. The effects of common errors on sealing ability of total-etch adhesives. Dent Mater 2006; 22: 560–8.»32. Resiinikerros voi kuitenkin tällöin paikoitellen ohentua liikaa, kun taas toisaalle sitä voi kertyä tarpeettoman paljon «Van Meerbeek B, Inoue S, Perdigão J, et al. Enamel and dentin adhesion. Kirjassa: Summitt JB, Robbins WJ, Schwartz RS (toim.). Fundamentals of Operative Dentistry: A contemporary approach. Quintessenc»33. Resiinikerroksesta tulee tällöin epätasainen, jolloin polymerisaatio saattaa nopeasta happi-inhibitiosta johtuen jäädä tapahtumatta alueilla, joissa sidosainekerros on hyvin ohut «Van Meerbeek B, Inoue S, Perdigão J, et al. Enamel and dentin adhesion. Kirjassa: Summitt JB, Robbins WJ, Schwartz RS (toim.). Fundamentals of Operative Dentistry: A contemporary approach. Quintessenc»33. Kun täytemateriaali levitetään ohuen kerroksen päälle, se saattaa syrjäyttää resiinin, jolloin yhdistelmämuovi on suorassa kosketuksessa hybridikerroksen kanssa. On tärkeää, että täytemateriaalin ja hybridikerroksen välissä on kovetettu resiinikerros, jotta vältyttäisiin ohueen happi-inhibitiokerrokseen liittyvät ongelmat. Monimutkaisista monomeeriseoksista seuraa myös monomeerien hajoaminen säilytyksessä. Syynä on resiinin esteriryhmien hydrolyysi «Salz U, Zimmermann J, Zeuner F, Moszner N. Hydrolytic stability of self-etching adhesive systems. J Adhes Dent 2005; 7: 107–16.»34, joka rajoittaa monomeeriseosten säilyvyyttä. Ongelman välttämiseksi jotkut valmistajat käyttävät kaksikomponenttisia yhden vaiheen resiineitä, jolloin vesi voidaan pitää monomeereista erillään käyttöhetkeen saakka. Tuotteiden kaksi eri komponenttia on siis sekoitettava keskenään juuri ennen käyttöä (esim. Adper Prompt-L-Pop^®, 3M ESPE, Futurabond NR, Voco).

Resiinin ja dentiinin välisen sidoksen hajoaminen

Resiinin ja dentiinin välisen sidoksen rajallisen kestävyyden syynä on osittain veden imeytymisestä ja turpoamisesta johtuva hydrofiilisten resiinikomponenttien hydrolyysi, mahdollisesti sylkiperäiset esteraasihyökkäykset «Ito S, Hashimoto M, Wadgaonkar B, Svizero N, Carvalho RM, Yiu C, et al. Effects of resin hydrophilicity on water sorption and changes in modulus of elasticity. Biomaterials 2005; 26: 6449–59.»17 «Lin BA, Jaffer F, Duff MD, Tang YW, Santerre JP. Identifying enzyme activities with human saliva which are relevant to dental resin composite biodegradation. Biomaterials 2005; 26: 4259–64.»40 sekä demineralisoituneesta dentiinistä peräisin olevista endogeenisistä matriksin metalloproteinaaseista (MMP) aiheutuva paljastuneiden kollageenisäikeiden hajoaminen «Pashley DH, Tay FR, Yiu C, Hashimoto M, Breschi L, Carvalho RM, et al. Collagen degradation by host-derived enzymes during aging. J Dent Res 2004; 83: 216–21.»41 «Carrilho MR, Tay FR, Donnelly AM, Agee KA, Tjäderhane L, Mazzoni A, et al. Host-derived loss of dentin matrix stiffness associated with solubilization of collagen. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2»42. MMP:t ovat ryhmä entsyymejä, jotka pystyvät hajottamaan solunulkoisia proteiineja, kuten kollageenia. Dentiini sisältää useita MMP-ryhmään kuuluvia proteinaaseja «Martin-De Las Heras S, Valenzuela A, Overall CM. The matrix metalloproteinase gelatinase A in human dentine. Arch Oral Biol. 2000; 45: 757–65.»43 «Mazzoni A, Mannello F, Tay FR, Tonti GA, Papa S, Mazzotti G, et al. Zymographic analysis and characterization of MMP-2 and -9 forms in human sound dentin. J Dent Res 2007; 86: 436–40.»44 «Sulkala M, Tervahartiala T, Sorsa T, Larmas M, Salo T, Tjäderhane L. Matrix metalloproteinase-8 (MMP-8) is the major collagenase in human dentin. Arch Oral Biol 2007; 52: 121–7.»45. Yleensä MMP:t ovat inaktiivisia mineralisoituneessa dentiinissä, mutta happoetsaus tai itse-etsaava sidosaine paljastaa ja aktivoi ne «Pashley DH, Tay FR, Yiu C, Hashimoto M, Breschi L, Carvalho RM, et al. Collagen degradation by host-derived enzymes during aging. J Dent Res 2004; 83: 216–21.»41 «Nishitani Y, Yoshiyama M, Wadgaonkar B, Breschi L, Mannello F, Mazzoni A, et al. Activation of gelatinolytic/collagenolytic activity in dentin by self-etching adhesives. Eur J Oral Sci 2006; 114: 160–»46. Sekä in vitro- että in vivo -tutkimukset ovat antaneet viitteitä siitä, että hybridikerroksen MMP-inhibitio klooriheksidiinillä on lupaava menetelmä, jolla voidaan parantaa resiini-dentiinisidoksen kestävyyttä etsaa ja huuhdo -sidosaineita käytettäessä «Hebling J, Pashley DH, Tjäderhane L, Tay FR. Chlorhexidine arrests subclinical degradation of dentin hybrid layers in vivo. J Dent Res 2005; 84: 741–6.»47 «Carrilho MR, Carvalho RM, de Goes MF, di Hipólito V, Geraldeli S, Tay FR, et al. Chlorhexidine preserves dentin bond in vitro. J Dent Res 2007; 86: 90–4.»48 «Carrilho MR, Geraldeli S, Tay F, de Goes MF, Carvalho RM, Tjäderhane L, et al. In vivo preservation of the hybrid layer by chlorhexidine. J Dent Res 2007; 86: 529–33.»49. Kliinistä tietoa käsittelyn vaikutuksista täytteiden pitkäaikaiskestävyyteen ei kuitenkaan ole. Toistaiseksi saatavilla on vain rajoitetusti tietoa klooriheksidiinin pitkäaikaisvaikutuksista. Tutkimuksissa, joissa happoetsattua dentiiniä käsiteltiin 30–60 sekunnin ajan 0,2–2 % klooriheksidiinillä, kävi kuitenkin ilmi, että sidoslujuus heikkeni 1,9 %, vastaavan prosenttiosuuden ollessa kontrolliryhmissä 5 % (kuva «»4). Klooriheksidiinin avulla on myös saatu eliminoitua sidoslujuuden heikkeneminen in vivo: 14 kuukautta kestäneen kliinisen käytön kuluessa klooriheksidiinikäsiteltyjen yhdistelmämuovipaikkojen sidoslujuus heikkeni vain 1,5 %, kun vastaava luku kontrolliryhmässä oli 35 % «Carrilho MR, Geraldeli S, Tay F, de Goes MF, Carvalho RM, Tjäderhane L, et al. In vivo preservation of the hybrid layer by chlorhexidine. J Dent Res 2007; 86: 529–33.»49. Vaikka klooriheksidiini on jo kliinisessä käytössä, parhaillaan tutkitaan myös muita dentiinin MMP-estoon tähtääviä hoitoja, joiden tulokset ovat lupaavia «Breschi L, Martin P, Mazzoni A, Nato F, Carrilho M, Tjäderhane L, et al. Use of a specific MMP-inhibitor (galardin) for preservation of hybrid layer. Dent Mater 2010; 26: 571–8.»50 «Tezvergil-Mutluay A, Agee KA, Hoshika T, Tay FR, Pashley DH. The inhibitory effect of polyvinylphosphonic acid on functional matrix metalloproteinase activities in human demineralized dentin. Acta Bio»51.

Kuva 4. Klooriheksidiinin vaikutus sidoksen mikrovetolujuuteen vertailevissa tutkimuksissa. Kymmenessä in vitro -tutkimuksessa ja yhdessä ihmisillä toteutetussa in vivo -tutkimuksessa «Carrilho MR, Geraldeli S, Tay F, de Goes MF, Carvalho RM, Tjäderhane L, et al. In vivo preservation of the hybrid layer by chlorhexidine. J Dent Res 2007; 86: 529–33.»49 käytettiin samaa resiiniä (Adper™ Scotchbond™ 1, 3M ESPE) sekä samantyyppistä klooriheksidiinikäsittelyä (0,2- tai 2-prosenttista klooriheksidiiniliuosta happoetsattujen kaviteettien käsittelyyn ennen primerin levitystä). Tulokset on esitetty erikseen niiden kahden tutkimuksen osalta, joissa käytettiin sekä 0,2- että 2,0-prosenttista klooriheksidiiniä. Pylväät osoittavat, miten paljon sidoksen pitävyys heikkeni tutkimuksen aikana (6 – 24 kk) prosentuaalisesti kontrolleilla ja klooriheksidiinillä käsitellyillä tutkittavilla. Keskiarvot osoittavat sidoksen pitävyyden keskimääräistä heikkenemistä kontrolleilla (5,1 %) ja klooriheksidiinikäsitellyillä tutkituilla (1,9 %).

Kirjallisuutta

1. Frankenberger R, Tay FR. Self-etch vs etch-and-rinse adhesives: effect of thermo-mechanical fatigue loading on marginal quality of bonded resin composite restorations. Dent Mater 2005; 21: 397–412.
2. Spencer P, Wang Y. Adhesive phase separation at the dentin interface under wet bonding conditions. J Biomed Mater Res 2002; 62: 447–56.
3. van Dijken JWV. Durability of three simplified adhesive systems in Class V non-carious cervical dentin lesions. Am J Dent 2004; 17: 27–32.
4. Van Meerbeek B, Van Landuyt K, De Munck J, Hashimoto M, Peumans M, Lambrechts P et al. Technique sensitivity of contemporary adhesives. Dent Mater J 2005; 24: 1–13.
5. Torneck CD. Dentin-Pulp Complex. Kirjassa: Ten Cate AR (toim.). Oral Histology: Development, Structure and Function, 5th ed. Mosby Inc., 1998: 150–96.
6. Bowen RL, Eick JD, Henderson DA, Anderson DW. Smear layer: removal and bonding considerations. Oper Dent Suppl 1984; 3: 30–4.
7. Van Meerbeek B, De Munck J, Yoshida Y, Inoue S, Vargas M, Vijay P, et al. Buonocore memorial lecture. Adhesion to enamel and dentin : current status and future challenges. Oper Dent 2003; 28: 215–235.
8. Fusuyama T. New Concepts in Operative Dentistry. Chicago III: Quintessence Publishing Co. Inc; 1980.
9. Perdigão J. New developments in dental adhesion. Dent Clin North Am 2007; 51: 333–57.
10. Kanca J. Improved bond strength through acid etching of dentin and bonding to wet dentin surfaces. J Am Dent Assoc. 1992; 123: 35–43.
11. Vaidyanathan TK, Vaidyanathan J. Recent advances in the theory and mechanism of adhesive resin bonding to dentin: a critical review. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009; 2: 558–78.
12. Carvalho RM, Mendonça JS, Santiago SL, Silveira RR, Garcia FC, Tay FR, et al. Effects of HEMA/solvent combinations on bond strength to dentin. J Dent Res 2003; 82: 597–601.
13. Tay FR, Gwinnett AJ, Wei SH. Micromorphological spectrum from overdrying to overwetting acid–conditioned dentin in water-free, acetone-based single-bottle primer/adhesives. Dent Mater 1996; 12: 236–44.
14. Spencer P, Ye Q, Park J, Topp EM, Misra A Marangos O et al. Adhesive/dentin interface: the weak link in the composite restoration. Ann Biomed Eng 2010; 38: 1989–2003.
15. Pashley DH, Ciucchi B, Sano H, Horner JA. Permeability of dentin to adhesive agents. Quintessence Int 1993; 24: 618–31.
16. Fabre HS, Fabre S, Cefaly DF, de Oliveira Carrilho MR, Garcia FC, Wang L. Water sorption and solubility of dentin bonding agents light-cured with different light sources. J Dent 2007; 35: 253–58.
17. Ito S, Hashimoto M, Wadgaonkar B, Svizero N, Carvalho RM, Yiu C, et al. Effects of resin hydrophilicity on water sorption and changes in modulus of elasticity. Biomaterials 2005; 26: 6449–59.
18. Tay FR, Carvalho R, Sano H, Pashley DH . Effect of smear layers on the bonding of a self-etching primer to dentin. J Adhes Dent 2000; 2: 99–116.
19. Tay FR, Sano H, Carvalho R Pashley EL, Pashley DH. An ultrastructural study of the influence of acidity of self-etching primers and smear layer thickness on bonding to intact dentin. J Adhes Dent. 2000; 2: 83–98.
20. Ikeda T, De Munck J, Shirai K, Hikita K, Inoue S, Sano H, et al. Effect of evaporation of primer components on ultimate tensile strengths of primer-adhesive mixture. Dent Mater. 2005; 21: 1051–8.
21. Cadenaro M, Breschi L, Rueggeberg FA, Suchko M, Grodin E, Agee K et al. Effects of residual ethanol on the rate and degree of conversion of five experimental resins. Dent Mater 2009; 25: 621–8.
22. Pashley DH, Tay FR. Aggressiveness of contemporary self-etching adhesives Part II: etching effects on unground enamel. Dent Mater 2001; 17: 430–44.
23. Frankenberger R, Lohbauer U, Roggendorf MJ, Naumann M, Taschner M. Selective enamel etch reconsidered: better than etch-and-rinse and self-etch? J Adhes Dent 2008; 10: 338–44.
24. Yoshida Y, Nagakane K, Fukuda R, Nakayama Y, Okazaki M, Shintani H, et al. Comparative study on adhesive performance of functional monomers. J Dent Res 2004; 83: 454–8.
25. Peumans M, Kanumilli P, De Munck J, Van Landuyt K, Lambrechts P, Van Meerbeek B. Clinical effectiveness of contemporary adhesives: a systematic review of current clinical trials. Dent Mater 2005; 21: 864–81.
26. Van Meerbeek B, Peumans M, Poitevin A, Mine A, Van Ende A, Neves A, et al. Relationship between bond-strength tests and clinical outcomes. Dent Mater 2010; 26: 100–21.
27. Oliveira SS, Marshall SJ, Hilton JF, Marshall GW. Etching kinetics of a self-etching primer. Biomaterials 2002; 23: 4105–12.
28. Toledano M, Osorio R, de Leonardi G, Rosales–Leal JI, Ceballos L, Cabrerizo-Vilchez MA. Influence of self-etching primer on the resin adhesion to enamel and dentin. Am J Dent. 2001; 14: 205–10.
29. De Munck J, Shirai K, Yoshida Y, Inoue S, Van Landuyt K, Lambrechts P, et al. Effect of water storage on the bonding effectiveness of 6 adhesives to Class I cavity dentin. Oper Dent 2006; 31: 456–65.
30. Tay FR, Frankenberger R, Krejci I, Bouillaguet S, Pashley DH, Carvalho RM, et al. Single-bottle adhesives behave as permeable membranes after polymerization. I. In vivo evidence. J Dent 2004; 32: 611–21.
31. Hashimoto M, Tay FR, Ito S, Sano H, Kaga M, Pashley DH. Permeability of adhesive resin films. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2005; 74: 699–705.
32. Hashimoto M, Tay FR, Svizero NR, de Gee AJ, Feilzer AJ, Sano H, et al. The effects of common errors on sealing ability of total-etch adhesives. Dent Mater 2006; 22: 560–8.
33. Van Meerbeek B, Inoue S, Perdigão J, et al. Enamel and dentin adhesion. Kirjassa: Summitt JB, Robbins WJ, Schwartz RS (toim.). Fundamentals of Operative Dentistry: A contemporary approach. Quintessence Publishing Co, Inc, Carol Stream, IL, USA: pp. 178–235.
34. Salz U, Zimmermann J, Zeuner F, Moszner N. Hydrolytic stability of self-etching adhesive systems. J Adhes Dent 2005; 7: 107–16.
35. Tyas MJ. Milestones in adhesion: glass-ionomer cements. J Adhes Dent 2003; 5: 259–66.
36. Tyas MJ, Burrow MF. Clinical evaluation of a resin-modified glass ionomer system: results at five years. Oper Dent 2002; 27: 438–41.
37. Scholtanus JD, Huysmans MC. Clinical failure of class-II restorations of a highly viscous glass-ionomer material over a 6-year period: a retrospective study. J Dent 2007; 35: 156–62.
38. Radovic I, Monticelli F, Goracci C, Vulicevic ZR, Ferrari M. Self-adhesive cements: a literature review. J Adhes Dent 2008; 10: 251–8.
39. Goracci C, Cury AH, Cantoro A, Papacchini F, Tay FR, Ferrari M. Microtensile bond strength and interfacial properties of self-etching and self-adhesive resin cements used to lute composite onlays under different seating forces. J Adhes Dent 2006; 8: 327–35.
40. Lin BA, Jaffer F, Duff MD, Tang YW, Santerre JP. Identifying enzyme activities with human saliva which are relevant to dental resin composite biodegradation. Biomaterials 2005; 26: 4259–64.
41. Pashley DH, Tay FR, Yiu C, Hashimoto M, Breschi L, Carvalho RM, et al. Collagen degradation by host-derived enzymes during aging. J Dent Res 2004; 83: 216–21.
42. Carrilho MR, Tay FR, Donnelly AM, Agee KA, Tjäderhane L, Mazzoni A, et al. Host-derived loss of dentin matrix stiffness associated with solubilization of collagen. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2009; 90: 373– 80.
43. Martin-De Las Heras S, Valenzuela A, Overall CM. The matrix metalloproteinase gelatinase A in human dentine. Arch Oral Biol. 2000; 45: 757–65.
44. Mazzoni A, Mannello F, Tay FR, Tonti GA, Papa S, Mazzotti G, et al. Zymographic analysis and characterization of MMP-2 and -9 forms in human sound dentin. J Dent Res 2007; 86: 436–40.
45. Sulkala M, Tervahartiala T, Sorsa T, Larmas M, Salo T, Tjäderhane L. Matrix metalloproteinase-8 (MMP-8) is the major collagenase in human dentin. Arch Oral Biol 2007; 52: 121–7.
46. Nishitani Y, Yoshiyama M, Wadgaonkar B, Breschi L, Mannello F, Mazzoni A, et al. Activation of gelatinolytic/collagenolytic activity in dentin by self-etching adhesives. Eur J Oral Sci 2006; 114: 160–6.
47. Hebling J, Pashley DH, Tjäderhane L, Tay FR. Chlorhexidine arrests subclinical degradation of dentin hybrid layers in vivo. J Dent Res 2005; 84: 741–6.
48. Carrilho MR, Carvalho RM, de Goes MF, di Hipólito V, Geraldeli S, Tay FR, et al. Chlorhexidine preserves dentin bond in vitro. J Dent Res 2007; 86: 90–4.
49. Carrilho MR, Geraldeli S, Tay F, de Goes MF, Carvalho RM, Tjäderhane L, et al. In vivo preservation of the hybrid layer by chlorhexidine. J Dent Res 2007; 86: 529–33.
50. Breschi L, Martin P, Mazzoni A, Nato F, Carrilho M, Tjäderhane L, et al. Use of a specific MMP-inhibitor (galardin) for preservation of hybrid layer. Dent Mater 2010; 26: 571–8.
51. Tezvergil-Mutluay A, Agee KA, Hoshika T, Tay FR, Pashley DH. The inhibitory effect of polyvinylphosphonic acid on functional matrix metalloproteinase activities in human demineralized dentin. Acta Biomater 2010; 6: 4136–42.