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Propiedades biológicas y químicas de los materiales dentales (Bioelementos y rehabilitación)

Introducción El propósito principal en odontología es mantener o mejorar la calidad de vida del paciente, esto se puede lograr previniendo enfermedades, aliviando el dolor, así como también mejorando la eficacia masticatoria, para que esto se logre muchas veces se requiere la restitución o la alteración de la estructura dental, es por esta razón que el principal desafío ha sido desarrollar y seleccionar materiales biocompatibles y de larga duración, que soporten las condiciones adversas de la cavidad bucal. Como futuros odontólogos debemos tener conocimiento sobre los materiales dentales con los cuales trabajaremos y utilizaremos en los pacientes, esto nos permitirá como futuros profesionales seleccionar el instrumento o material más adecuado a la hora de realizar un tratamiento odontológico, por lo cual es fundamental conocer acerca de las propiedades de los materiales dentales, dentro de las propiedades que presentan están las físicas, químicas, mecánicas y biológicas. El objetivo de este informe es entregar información acerca de las propiedades químicas y biológicas que presentan, ya que el conocer estas propiedades al igual que las otras dos es sumamente importante para un tratamiento rehabilitador.

Propiedades biológicas

Debemos tener en cuenta que utilizaremos biomateriales, los cueles son materiales designados para el uso en el ser humano, animales y plantas, son sustancias que se utilizan en la fabricación de elementos o compuestos, los cuales pueden ser aplicados de manera directa o indirectamente. (Material tolerado por el organismo) La biocompatibilidad es un requisito fundamental e indispensable para cualquier material de restauración que se utilizara. Bicompatibilidad es la capacidad de un material de provocar una respuesta biológica apta al realizar una aplicación específica en el cuerpo, como la ausencia de reacciones alérgicas, inmunitarias, etc., en el contacto entre los tejidos del organismo y algunos materiales. Es muy importante mencionar que la biocompatibilidad dependerá del estado del paciente, las propiedades del material y el contexto en el cual se utilizara, en otras palabras la composición, la ubicación y la interaccion del mismo dentro de la cavidad oral. Los materiales dentales pueden producir una respuesta a los tejidos dentarios, por lo cual se deben investigar sobre dientes o tejidos vecinales (encías), piezas sanas o con procesos inflamatorios y en seres humanos y animales. Se deben realizar pruebas con el propósito de descartar cualquier producto o componente que pueda causar daño, existen tres grupos de prueba: •

Grupo 1: pruebas primarias: estas son las pruebas iniciales “in vitro”

•

Grupo 2: pruebas secundarias: son las pruebas de irritación de mucotoxicidad dérmica por exposición

•

Grupo 3: pruebas de uso preclínico: son pruebas de irritación pulpar, de protección pulpar, pruebas de material de uso endodontico.

Los materiales que se utilizaran se deben agrupar según su grado de compatibilidad, a continuación se describe cada grupo y se da un ejemplo de un biomaterial:

•

Tipo I : estos son materiales que pueden entrar en contacto con otras partes del cuerpo que no sea la cavidad bucal ya sea producto de su manipulación o inhalación (resinas de base)

•

Tipo II : materiales que entran en contacto con las membranas mucosas de la cavidad oral (material de impresión)

•

Tipo III : materiales que afectan la salud de la pulpa y/o tejidos adyacentes (resinas acrílicas)

•

Tipo IV : materiales para obturación de conductos radiculares (cemento sellador de endodoncia)

•

Tipo V : materiales que pueden afectar los tejidos duros del diente (implantes)

Los materiales dentales no deben ser peligrosos para la pulpa dentaria y los tejidos blandos (inflamación), así como también no deben contener sustancias toxicas difusibles que puedan ser liberadas y absorbidas en el sistema circulatorio y causar una respuesta toxica generalizada en el organismo (toxicidad), deben estar libres de potenciales sensibilizantes que puedan causar respuestas alérgicas (alergias), por último y no menos importante es que no debe poseer un potencial carcinógeno (mutagenicidad). Existe una clasificación en repuesta pulpar y gingival acerca de un biomaterial Pulpar: se relaciona con un aumento del infiltrado inflamatorio, hemorragias localizadas, abscesos pulpares o desorganización de la capa odontoblastos. Se puede provocar una respuesta severa (pulpitis severa), moderada o leve. Gingival: se puede producir un grado de inflamación gingival, ulceras y posible una posible respuesta del tejido óseo, existe una controversia acerca de esto, ya que no se sabe si la irritación gingival es producto del material restaurador o a causa de placa bacteriana la respuesta puede ser severa, moderada o leve. A considerar

Debemos considerar al paciente a la hora de elegir y aplicar un biomaterial, ya que el material que debemos seleccionar dependerá de la función que deba cumplir, un material restaurador puede llegar a ser exitoso o un fracaso en el paciente, puesto que existen factores que determinan la biocompatibilidad de los materiales dentales por lo cual hay que seleccionar el material dental y tomar en cuenta su ubicación (tejido blando, mineralizado, interno o externo), tiempo (minutos, días o años) y las fuerzas aplicadas (físicas, químicas, térmicas). Los materiales que presentan más problemas de biocompatibilidad son los metales ya que estos pueden presentar corrosión, los polímeros también presentan problemas, puesto que tienen grupos activos que interactúan a nivel celular lo que puede provocar daño al cuerpo, los cerámicos por otra parte son los materiales que tienen mejor biocompatibilidad Debemos mencionar que uno de los materiales dentales que más se cuestiona respecto a su biocompatibilidad es la amalgama, ya que esta puede presentar una corrosión progresiva, la cual está acompañada de una desintegración de sus componentes en especial el mercurio y la plata, estos pueden ser captados en gran medida por el organismo, si se utiliza de manera correcta la amalgama es biocompatible, debemos mencionar que en piezas temporales la amalgama no es lo indicado, pero si su utilización en piezas permanentes por lo tanto podemos decir que la amalgama dental aunque sigue siendo cuestionada es un excelente material de restauración para piezas posteriores. A continuación de aprecia un cuadro comparativo de materiales dentales, se presenta información acerca de la toxicidad, reacciones alérgicas y sensibilidad

postquirúrgica que pueden presentar los pacientes

Debemos mencionar que No existe ningún material dental al cual el 100% de las personas sea inmune todo el tiempo

Propiedades químicas Una propiedad química es cualquier propiedad en la cual la materia cambia de composición, es el estudio del comportamiento de materiales frente al ataque de agentes químicos (acidos-basicos). Las estructuras de la cavidad bucal están constantemente expuestas a cambios ya sea por alimentos o fluidos orgánicos, entre otros, lo que puede llegar a perjudicar negativamente las estructuras que la componen. En las propiedades químicas de los materiales encontramos: 1. Disolución 3. Ph o concentración hidrogeno 5. Absorción 7. Microfiltracion

de

2. Solubilidad 4. Fenómenos superficiales 6. Capilaridad 8. Pigmentación

1. Disolución es la acción de disolver, es una mezcla que resulta de disolver una sustancia solida con una liquida, esta mezcla homogénea de dos o más componentes (siempre uno liquido), puede variar en sus propiedades de manera continua según las proporciones de cada componente que se agregue.

2.

Solubilidad este término nos indica que una sustancia se puede disolver, ósea la capacidad que tiene una cierta sustancia (solido) para disolverse en una determinada cantidad de disolvente (liquido), el sólido puede separar sus componentes básicos en presencia del líquido por lo cual se disolverá, los factores que determinaran esta solubilidad será tanto la estructura de la sustancia como el medio y la velocidad de relación entre ambos

componentes. Un biomaterial soluble en el medio bucal puede presentar desintegración, esta propiedad permite la liberación de iones de flúor siempre que estos sean restituidos, el flúor nos ayudara a prevenir el inicio de caries y ayuda a la remineralización de las piezas dentarias.

3.

Ph o concentración de hidrógenos es una medida de acidez o alcalinidad la cual indica la cantidad de iones de hidrogeno presentes en una solución o sustancia. En el medio interno tenemos un ph de 7-8 (neutro-alcalino), en cambio el ph bucal es de 6.9, cuando se presenta un ph de 6.5 la dentina comienza a sufrir daños al igual que cuando el ph disminuye

a

más

de

5.5

provocando

daño

en

el

esmalte

(desmineralización). Problemas que pueden presentarse son: corrosión química, desmineralización del esmalte, sensibilidad de cuellos dentarios, propensión

a

caries,

oxidación,

solubilidad

o

desintegración

en

biomateriales. Los fluoruros pueden ayudar a las consecuencias que traen los cambios de ph ya que promueven la remineralizacion de las piezas dentarias e interfieren en la formación y función de la placa bacteriana

4.

Fenómenos superficiales son cuando las partículas de la superficie de una sustancia se encuentra en condiciones diferentes a las demás partículas del interior de la sustancia, este fenómeno en solidos hace que la superficie tenga la tendencia a captar partículas de otras sustancias dando origen a la absorción, en cambio en los líquidos la superficie se convierte en una especie de membrana elástica que resiste al incremento de su superficie esto sucede producto de las fuerzas intermoleculares en la superficie lo que da origen a la tensión superficial. Estos fenómenos superficiales en materiales dentales y piezas dentarias como en metales, cerámicas y esmalte será elevada, mientras que en compuestos orgánicos, dentina, cemento y polímeros será baja. Dentro de los fenómenos superficiales encontraremos como ya mencionamos la tensión superficial, la

humectancia, humectabilidad y la viscosidad, a continuación se detallara en qué consisten cada uno de estos fenómenos. Tensión superficial corresponde a la atracción de las moléculas de un líquido sobre las que se encuentran en la superficie esta tensión dependerá de la temperatura y la pureza del líquido (agentes tenso activos). En el caso de las prótesis la tensión superficial es elevada por lo que influye en la retención de esta, ya que posee una resistencia a la separación entre la saliva y la superficie protésica. Humectancia es la capacidad de un líquido de mojar a un sólido, el sólido atraerá al líquido mientras que el líquido se dejara atraer. Cuando un líquido esta sobre un sólido se forma en la superficie un ángulo, mientras mayor sea el ángulo mayor será su tensión superficial lo que provocara que el líquido no moje al sólido y solo forme gotas. Humectabilidad es la capacidad que tiene un sólido para mojarse, esta es importante para la retención de prótesis mucosoportadas Viscosidad es una propiedad que pueden tener los biomateriales (líquidos, semilíquidos, semisólidos) de deformarse inmediata y permanentemente cuando son sometidos a tensiones, esto quiere decir la resistencia que tiene un material a fluir bajo presión, esta deformación permanente no es recuperable y varia con la temperatura y presión, en algunos materiales mientras más calor se les aplique menor será el grado de su viscosidad 5. Absorción es la acción de absorber, esta es la capacidad de una sustancia solida o liquida de atraer y retener un líquido o un gas, esto quiere decir que la sustancia absorbida difunde al interior de la materia solida por un proceso de difusión, en este caso no se produce una concentración de moléculas a nivel de la superficie como en el caso de la adsorción, en el caso de la cavidad bucal la absorción ocasiona cambios dimensionales en los materiales dentales lo que puede beneficiar el ingreso de microorganismos

pigmentos y favorecer la liberación de compuestos solubles, por lo tanto es recomendable que un material dental posea una baja absorción 6. Capilaridad es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido en contacto con un sólido se eleva o desciende según aquel moje o no a este, este se encuentra relacionado con la tensión superficial de los líquidos por la acción de fuerzas intermoleculares, los líquidos pueden penetrar en hendiduras muy pequeñas, en el caso de las piezas dentarias podemos encontrar

fisuras

de

esmalte,

tubos

dentinarios,

interfase

diente-

restauración y zona de contacto proximal que facilitan la capilaridad.

7. Microfiltración es un proceso de filtración por medio de un medio microporoso que retiene lo sólidos suspendidos de un fluido, en la odontología la microfiltracion es un gran problema, ya que es el paso de los líquidos orales al interior del diente por una interfase entre restauración y diente no sellado, lo cual puede provocar daños en las piezas dentarias, ya que pueden atravesar bacterias, se puede producir pigmentación y deterioro acelerado de los materiales restauradores y otros problemas.

8. Pigmentación es la coloración anormal y prolongada en la piel y otros tejidos, por diversas causas, en odontología la pigmentación es un fenómeno superficial de coloración, la cual consiste en el deposito superficial de compuestos de diversos orígenes, puede ser causada por sulfuros, cloruros, alimentos, bebidas, así como también por consecuencia de placa bacteriana. La pigmentación no afecta en la estructura de los materiales dentales, esta puede ser eliminada fácilmente mediante técnicas de pulido.

Conclusión El comprender las propiedades de los materiales dentales será trascendental como futuros odontólogos, debemos poseer un conocimiento básico acerca de ellos, el conocimiento de estas propiedades nos será muy útil, ya que nos permitirá como futuro profesional seleccionar el material más adecuado a la hora de realizar un tratamiento, procediendo con precisión, lo cual posibilitara hacer una mejor selección y por ende obtener mejores resultados en el tratamiento para el paciente

Bibliografía y linkografía Apuntes catedra propiedades de los materiales de uso odontológico. Dr Marcelo Silva Macchi, R. (2007). materiales dentales (4.a ed.). medica panamericana. Anusavice, K. J. (2004). Phillips Ciencia De Los Materiales Dentales (11.a ed.). Elsevier.

https://books.google.cl/books/about/PHILLIPS_CIENCIA_DE_LOS_MATERIALES _DENTA.html?id=4UnIFbmAUqEC&redir_esc=y https://dle.rae.es/...