Adhesion

Evolution de l’adhésion à la dentine

1.

INTERETS DU COLLAGE

• Traitements moins mutilants • Etanchéité meilleure • migration bactéries: biocomptabilité • pénétration fluides: confort • Esthétique • Comportement mécanique 2.

QU’EST-CE QUE L’ADHESION?

• Adhésion: ensemble des interactions qui contribuent à unir entre eux 2 corps. • aux t. dentaires • bioadhésion: adhésion tissulaire à un biomatériau- biofilm, implant, MTA. • Adhérence: én. nécessaire pour séparer assemblage collé (fction adhésion, propr. élast. mat., v

séparation, mode de sollicitation) • Modèles d’adhésion complémentaires. L’adhésion résulte de ....

2.1.

MODELE MECANIQUE Ancrage mutuel adhérent-adhésif dans les porosités ou rugosités superficielles du substrat (t. ou mat.) après durcissement de l’adhésif. (Ph Zn) • ➚surface de contact (nécessite mouillage) •

2.2.

MODELE CHIMIQUE L’adhésion résulte de liaisons chimiques fortes (cov. ou ion.) entre l’adhésif et la surface de l’adhérent. (CVI, grpts MDP, silanes sur verres) • Groupements fonctionnels requis • Plafonne à 1J/m2 , De Gennes (or colles à 4000 !) •

2.3. •

2.4.

MODELE ELECTRIQUE Accumulation de charges opposées à l’interface adhérent/adhésif (condensateur), mythe?

MODELE DE LA DIFFUSION/INTERDIFFUSION Diffusion des chaines macromoléculaires de l’adhésif dans celles de l’adhérent; velcro. (loi de Fick, importance du temps) • “interphase” entre 2 polymères (frontière 3D). •

2.5.

MODELE THERMODYNAMIQUE OU DU MOUILLAGE Forces intermoléculaires assurant un bon mouillage initial de l’adhésif (liaisons polaires et apolaires, VDW et H) et permettent secondairement autres modèles. • dépend tension de surface, ɣ SV= ɣSL+cos ϴ. ɣ LV, étalement total quand ɣ SV> ɣ LV • Wa=ɣL (1+cosϴ) •

3.

LES SYSTEMES ADHESIFS

3.1. •

• • • •

COMPOSITION monomères fonctionnels (agents de couplage)

M (fction méthacrylique)- R (ch.org.espacement polaire)-X (grpt polaire)

ex: HEMA monomères diméthacryliques (R polym hydrophobe, anaérobie) solvants (pén.monomères) charges (viscosité, R rupture) amorceurs de polymérisation

Associés à solutions acides de mordançage et primaire (facilite étalement)= système adhésif.

3.2. •

• • • • •

3.3.

CLASSIFICATION PAR GENERATIONS (commerciale) I- Années 50: résines acryliques (percolation) +monomère=GPDM (Sevriton: 1er adhésif), Buonocore 56: mord.émail. (1 à 3 MPa). 1952: Mac Lean voit la couche hybride. II-Fin 70’: 4-META par ex (adhérence 3 à 5 MPa, émail=15-20MPa), nveaux monom. III- 85-90: concept de système adhésif, traitement de la boue dentinaire,agent de couplage (8 à 12 MPa) IV- 1990: concept du total etch, couche hybride. La boue dentinaire ne protège pas! (Kanca) (15 à 20 MPa) V- Milieu 90’: adhésifs plus simples MR 2; SAM VI-VII- 2000-2004 CLASSIFICATION DE VAN MEERBEEK (avec ou sans mord., nbre de séquences mise en oeuvre) MR 3 :(I=monomères hydrophiles, évitent collapsus du séchage, collage sur émail humide), difficulté de la gestion de l’humidité.

- overetching

- persistance acide

- collapsus collagénique, > aux MR2, humidifient mieux surface. MR 2:

-plus sensible et plus opérateur-dépendant qu’avec MR 3

-conservation plus délicate (moléc duale+ hydrophobe)

-I sans eau: s’évaporent trop vite, moins hydrophiles, moins mouillantes car mél. bonding SAM 1, SAM 2: • pas de collapsus collagénique • risque overteching moins grand sauf si ph<1 (SAM 1) • pas de pollution par rinçage • bouchons ↘sens post op • persistance acide? • bactéries, résidus • collage émail? • SAM 1: conservation, dégradation précoce du joint • SAM 2: efficacité>, joint> (primer plus mouillant, bonding seul) point commun= hybridation. Evolution vers simplification mais pas pour autant la panacée...

3.4.

INCOMPATIBILITE ADHESIFS ACIDES/COMPOS CHEMO cf RCR, inlays, facettes phosphates
4.

ADHESION A L’EMAIL (20 à 30 MPa)

4.1.

STRUCTURE Composition: ᵩ minérale: 90% HA (CA10(PO4)6(OH)2+ carbonates+ Mg ᵩ organique: 2% protéines amélaires (énaméline+ chondroitinessulfate+glycoprot) H20 liée aux moléc polaires d’HA • Structure: • fractale • prismes de section pseudohexagonale, perpendic. surface (d=4,5μ)+ciment prot. • microstructure: prisme= ens. de critallites || (26 à 50 large/ 200 nm long) • ultrastructure: cristallites=mailles hexagonales (A) • éruption: couche d’émail aprismatique (30μ), prismes || surf., à enlever. •

1. •

PRINCIPES D’ADHESION: TRAITEMENT DE SURFACE Mécanisme: • physico-chimique: ➚ɣ en dépolluant surface (40mJ/m2→brossette: 50-60mJ/ m2, acide: 80) mouillage (car adhésif=30-40 mJ/m2) •

micromécanique: dissolution sélective par acide (R acide-base) μrugosités, porosités. Durcissement= microrétention

•

Principe du mordançage décapage, activation: ➚ɣS, R acide-base avec formation phosphates calciques. pénétration adhésif dans faciès inter et intraprismatique par P capillaire, microcracks dans adhésif. • faciès de Silverstone: I (intra), II (inter), III (indifférencié), dissolution sélective (nanorétention au niveau cristallites) • •

•

Facteurs liés au mordançage nature adhésif • MR: acides minéraux H3PO4 (10 à 40%) ou acides organiques ac. maléique (20%), citrique (10-20%) • SAM: esthers méthacryliques (dérivés ac phosphor: GPDM/MDP, ou 4META, PENTA, ac. maléique...) mais pH rel="nofollow">, adhérence moindre au niveau de l’émail, surtout non préparé, colorations marginales précoces. • consistance: gel moins efficaces au niveau sillons anfractueux. • concentration de l’acide: 20% pour avoir crayeux, adhérence= entre 15 et 37%. • tps d’attaque: 15 à 60 sec avec H3PO4 37%, pas de différence. Si>60sec, trop de phosphates calciques qui comblent les rugosités. Rinçage 15 sec spray+eau. • émail humide ou sec: si humide, monomères hydrophiles ou/et solvants. • contacts avec les fluides buccaux: en 1 sec, prot adsorbées, il faut remordancer 5 sec • influence de l’angle de coupe de l’émail: reliefs plus ou moins rétentifs chan•

freiner dès que possible sauf en cervical.

2.

ADHESION A LA DENTINE (15 à 20 MPa)

2.1.

STRUCTURE phase dure: dentine péri (>min) et inter tubulaire(+poreuse). phase molle: dentine intratubulaire , fluides, prolgts odontoblastes. Composition: 50% HA, 27% prot, 23% fluides. Tubuli: diam. et densité➚vers pulpe, dent vitale: pression hydrostatique, fluide s’étale en surface. • Boue dentinaire: < fraisage, recouvre le substrat. • ép. variable: 1 à 3 μ • adhérence 5 MPa, résiste au spray mais insuffisante pour collage • bouchons obstruent tubuli mais septique et poreux. • • •

2.2.

PRINCIPES D’ADHESION Eliminer ou infiltrer la boue dentinaire Mordançage total MR 3: • M 15 sec: démin superf 5 μ, élim. boue, ouverture tubuli • Réseau coll. + eau rinçage: surface=27%prot, 73% eau • I 30 sec: mon. hydrophiles (HEMA), solvants, transforme surface (mouillage), stabilité réseau collagène. • Bonding: résine hydrophobe • Couche hybride+ brides • Evolutions= simplifications MR2 et SAM • Principe des SAM: dissolvent totalement ou partiellement HA de la smear layer et surface dentinaire, s’infiltrent simultanément en enrobant les fibres de collagène (moins de lacunes entre l’adhésif et la dentine intacte). • • •

•

2.3. • • •

3.

DEF Couche hybride: interphase adhérente située entre la dentine intacte et le composite. Après conditionnement de la dentine (MR ou SAM: élimination ou modification et infiltration de la boue dentinaire), la résine adhésive diffuse au niveau du réseau 3D de collagène et est polymérisée in situ. PERSPECTIVES Biotechnologies: tissage de chaines macromoléculaires sur mesure Diminution du retrait de polymérisation des composites Mise en oeuvre tolérante, résultats reproductibles

EVALUATION DE L’ADHESION • directs d’adhérence: méca • indirects d’adhésion: étanchéité,MEB,coloration