Préparation et caractérisation de résines acryliques avec verres bioactifs

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 16624 (2022) Citer cet article

1095 Accès

7 citations

dixAltmétrique

Détails des métriques

Cette étude visait à préparer un matériau acrylique bioactif en ajoutant différents types de verres. De la résine acrylique polymérisée disponible dans le commerce a été mélangée à 10 % de quatre types différents de verres sous forme de poudre et durcie. La résistance à la flexion, la sorption et la solubilité des échantillons ont été testées conformément à la norme ISO 20795-1:2013. Le nombre total d'échantillons utilisés dans les tests était de 60. Les matériaux ont été placés dans de la salive artificielle de pH 4 et 7 et l'élution a été réalisée pendant 0, 1, 28 et 42 jours. Les échantillons collectés ont été analysés par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif pour détecter les ions Ca, P et Si et par chromatographie ionique pour détecter les ions F. Les matériaux obtenus après modification avec des verres présentaient une résistance à la compression inférieure à celle du polyméthacrylate de méthyle pur, mais répondaient aux exigences standard. Deux types de verre présentent des valeurs de solubilité supérieures à la valeur définie par la norme ISO. Biomin C et S53P4 ont libéré respectivement des ions Ca, P et Si après 42 jours dans la salive artificielle. Les résines acryliques modifiées avec 10 % de verres Biomin C et S53P4 peuvent être une source précieuse d'ions Ca et P dans des conditions acides pendant 28 et 42 jours.

Malgré l’émergence de nouvelles alternatives, les matériaux acryliques restent les plus largement utilisés pour la fabrication de prothèses amovibles en dentisterie prothétique. Cette popularité est due, entre autres, à leur utilisation à long terme et à leur facilité de mise en œuvre dans les laboratoires de technologie dentaire1,2. Les matériaux acryliques se caractérisent par de bonnes propriétés optiques et une biocompatibilité3. Malheureusement, outre plusieurs avantages, les résines acryliques présentent certains inconvénients, tels que le flux de salive restreint dans la zone de base de la prothèse. Le port de prothèses dentaires, la consommation de nourriture et donc la réduction du flux de salive dans la zone des dents restantes entraînent une diminution du pH, ce qui à son tour est un facteur pouvant provoquer des modifications dentaires dans les dents restantes. Le flux de salive est perturbé aux endroits où le matériau acrylique entre en contact avec les tissus mous ou les dents4,5. Les résines acryliques doivent donc être modifiées pour augmenter leur bioactivité.

Dans la littérature scientifique, il existe de nombreuses discussions sur la signification du terme « matériau bioactif », mais selon les recommandations de l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) de 2012, il est défini comme un « matériau conçu pour induire une activité biologique spécifique ; » en d’autres termes, un matériau qui suscite une réponse d’un organisme vivant peut être qualifié de matériau bioactif6.

L'une des stratégies existantes pour modifier les matériaux acryliques et former des matériaux bioactifs consiste à ajouter divers types de nanomatériaux tels que l'argent et l'oxyde de titane7,8,9,10. Une autre stratégie consiste à ajouter divers types de substances médicinales, telles que des antibiotiques11 et de la chlorhexidine12,13. En complément de ces approches, l’utilisation de différents types de verres bioactifs peut également permettre la modification des matériaux acryliques. Ce type de céramique subit une hydrolyse progressive sous l’influence de l’eau et libère divers types d’ions dans l’environnement, comme des anions fluor et phosphate ou des cations calcium6. Cette stratégie est déjà largement appliquée dans le ciment verre ionomère, ainsi que dans les obturations composites14,15,16,17 et les adhésifs orthodontiques18. Les cations alcalins augmentent le pH et les anions fluor ont des effets cariostatiques prouvés. Les ions élués, comme dans le cas du ciment verre ionomère, peuvent remplir la fonction de reminéralisation17,18,19. Cependant, ils peuvent s’hydrolyser complètement à un pH inférieur et ne peuvent donc pas former d’hydroxyapatite (HA) ; la valeur minimale du pH pour la formation d’HA est de 4,5 à 5,5 selon les individus20.

Jusqu’à présent, ces verres ont été utilisés avec succès dans le ciment verre ionomère, les composites et le dentifrice (Biomin)18. Par exemple, les Bioglass 45S5 et S53P4 ont été synthétisés pour la première fois à la fin des années 1970 et sont utilisés en clinique depuis 198521. L'ajout de CaF2 permet au verre de libérer des ions fluor. Cependant, un ajout excessif de CaF2 conduit à une cristallisation incontrôlée des phases cristallines, notamment à la formation d’ions cuspidine et fluorure. C’est pourquoi le verre Biomin C, qui contient des ions chlore, a été développé en 201520. D’un point de vue dentaire, la chlorapatite sera entièrement convertie en HA en présence d’eau22. Biomin F est un exemple de verre fluoré utilisé dans ces tests.