¿Principios de la adhesión y de la técnica adhesiva.
Esmalte dentalÁcido o imprimador ácido: grabado ácido del esmalte dental → derecha patrón de grabado del esmalte → derecha micro- porosidades y zonas retentivas → derecha bond: unión adhesiva retentiva y unión a los materiales de resina.
DentinaÁcido o imprimador ácido: grabado ácido de la dentina → derecha eliminación/disolución completa del barrillo dentinario o alteración de la estructura del barrillo dentinarios → derecha imprimador: penetración en la dentina → derecha bond: unión al imprimador → derecha unión adhesiva retentiva y unión a los materiales de resina.
(Quintessenz Team-Journal. 2011;41:595-600)
El término «adhesión» (del latín «adhaerere»: pegarse a algo, lindar con algo) describe básicamente la unión en- tre dos sustancias distintas. En la odontología se entiende por adhesión la unión adhesiva entre el esmalte dental o la dentina y los materiales de resina odontológicos (tales como materiales de composite para obturaciones, sellado- res de fisuras o cementos de resina). A su vez, el concepto «técnica adhesiva» describe el método para la obtención de una unión adhesiva entre el esmalte dental o la dentina y los materiales de resina: dicha unión adhesiva se logra básicamente mediante la utilización de los denominados sistemas adhesivos. Los sistemas adhesivos contienen en uno o varios componentes todos aquellos pasos necesa- rios para establecer una unión adhesiva entre el esmalte dental o la dentina y los materiales de resina.
Principios de la adhesiónFundamentos de la adhesión en el esmalte dentalEl esmalte dental está formado por células especializa- das, los denominados ameloblastos (derivado del latín «enamelum»: esmalte dental; así como del griego «blas- tos»: germen). Estos ameloblastos crean un armazón básico claramente estructurado para la posterior minera- lización densa del esmalte dental con calcio y fósforo. En cuanto se ha concluido la construcción del armazón básico y se ha alcanzado el gro- sor predetermi- nado del esmalte dental, los ame- loblastos pierden su función; así pues, el esmalte dental ya mine- ralizado no constituye por definición un tejido sino una estruc- tura cristalina.
La figura 1 muestra esquemáticamente la estructura del esmalte dental, consistente en los primas del esmalte y el esmalte interprismático situado entre estas.
El esmalte consta de mineral en un 95 por ciento de su peso y de agua en tan solo un 4 por ciento de su peso. El punto porcentual restante corresponde a la deno- minada matriz orgánica, que en el esmalte dental consta casi exclusivamente de proteínas sencillas.
El principio de la adhesión en el esmalte dental se basa en el grabado ácido superficial del esmalte dental mediante un componente ácido del sistema adhesivo uti- lizado.
El grabado ácido provoca distintos grados de disolución de zonas de los prismas del esmalte y del esmalte interprismático (fig. 1) y se forma un denominado pa- trón de grabado ácido del esmalte. El patrón de grabado ácido del esmalte consta de microporosidades muy pe- queñas (microporosidades) e innumerables zonas reten- tivas, reproducidas en la figura 2 mediante una imagen por microscopio electrónico de barrido. El patrón de grabado ácido del esmalte, con sus microporosidades y zonas retentivas, posibilita posteriormente una imbrica- ción íntima con los materiales de resina. Para referirnos a esta imbricación íntima hablamos de una unión adhe- siva «retentiva» (del latín «retinere»: retener, conservar).
Fundamentos de la adhesión en la dentina
La dentina situada bajo el esmalte dental también está formada por células especializadas, los denominados odontoblastos (derivado del griego «odous»: diente; y «blastos», ya descrito anteriormente). La dentina cons- tituye la masa principal del diente y−a diferencia del esmalte dental−no es una estructura cristalina, sino un tejido vivo. En un caso normal, los odontoblastos no pierden su función y pueden continuar formando dentina durante toda la vida de un diente. La dentina tiene una estructura porosa y está atravesada en todo su grosor por túbulos dentinarios (del latín «tubulus»: tubo pequeño). En los túbulos dentinarios se encuentran, entre otros, los procesos celulares de los odontoblastos y un líqui- do fisiológico acuoso, el denominado licor dentinario. La dentina se asemeja más bien al hueso humano y está mucho menos mineralizada que el esmalte dental, y a su vez posee una mayor proporción de agua y de matriz orgánica: la dentina consta de mineral (en forma de cal- cio y fósforo, como en el esmalte dental) en un 70 por ciento de su peso, pero está formada por agua en un 10 por ciento de su peso. El 20 por ciento del peso corres- pondiente a la matriz orgánica de la dentina consta casi exclusivamente de colágeno. A diferencia de las proteí- nas sencillas presentes en el esmalte dental, el colágeno es una proteína más compleja formada por cadenas de proteínas individuales, las fibras colágenas. La figura 3 muestra esquemáticamente la estructura de la dentina con odontoblastos y sus procesos celulares, los túbulos dentinarios y el licor dentinario. Durante el tratamien- to de la dentina utilizado fresas y taladros se crea una capa de barrillo dentinario, denominada en inglés «smear layer», formada por mineral, residuos de coláge- no y (en caso de caries dentinaria) restos de bacterias y sus productos metabólicos. El principio de la adhesión en la dentina se basa también en el grabado superficial mediante un áci- do. Dependiendo del sistema adhesi- vo, en el proceso se puede eliminar completamente o disolver completa- mente el barrillo dentinario (los túbu- los dentinarios y las estructuras co- lágenas, la denominada red de fibras colágenas, quedan expuestos como resultado) o bien se puede alterar su estructura (los túbulos dentinarios y la red de fibras colágenas no quedan expuestos en el proceso). En ambos casos se produce la «penetración» de ciertos componentes de los sistemas adhesivos en la dentina y a continua- ción se establece asimismo una unión adhesiva retentiva. Finalmente, la figura 4 muestra una imagen mediante microscopio electrónico de barrido de una capa de barrillo dentinario y de la dentina tras la eliminación completa del barrillo dentinario.
Todos los materiales de resina odontológicos (materia- les de composite para obturaciones, selladores de fisu- ras o cementos de resina) están formados básicamente por dos componentes principales: en primer lugar los monómeros en la matriz (la cual no guarda ninguna re- lación con la mencionada matriz orgánica del esmalte y la dentina, formada por proteínas) y en segundo lugar los cuerpos de relleno (abreviados como «rellenos») en la fase dispersa.
Los monómeros forman la matriz fluida de baja vis- cosidad. Los monómeros (del griego «mono»: uno, in- dividual; y «meros»: parte) son moléculas con distintas estructuras que pueden unirse entre sí mediante una re- acción química. De la unión de varios monómeros resul- tan los polímeros (del griego «poly»: mucho, muchos; y «meros» ya descrito anteriormente), y la reacción quí- mica se denomina consecuentemente reacción de poli- merización.
En los materiales de resina odontológicos, la reacción de polimerización se desencadena prácticamente siem- pre mediante luz azul y tiene como resultado el endure- cimiento del material de resina. Las excepciones son los materiales de resina denominados autopolimerizables ode endurecimiento «químico», los cuales se endurecen sin necesidad de luz azul.
Los rellenos con distintos diámetros (de<0,1 micras a 100 micras) conforman la denominada fase dispersa. Los rellenos constan de partículas de vidrio, cerámi- ca o cuarzo, y están incrustados en la matriz de forma distribuida. Los rellenos influyen decisivamente en las propiedades físicas y mecánicas, como por ejemplo la resistencia al desgaste (resistencia a la abrasión), la re- sistencia a la tracción y a la presión así como la fluidez de los materiales de resina. La tabla 1 muestra que la proporción entre matriz y fase dispersa (es decir, entre el contenido de monómero y de relleno) varía en función del ámbito de aplicación de los materiales de resina. Los composites condensables poseen menor cantidad de ma- triz y a cambio una mayor proporción de relleno que los composites fluidos, mientras que la composición de los cementos de resina se sitúa entre la de los composites condensables y los fluidos.
Ejemplos de diversas proporciones entre matriz (parte monóme- ra) y fase dispersa (parte de relleno) en materiales de resina odontológicos (porcentajes del peso, %p; datos del fabricante)
| Material de resina | Matriz(monómeros) | Fase dispersa(relleno) |
| Material de composite | ||
| ¿condensable(por ejemplo, Tetric EvoCeram*) | 17-18%p | 82-83%p |
| ¿fluido(por ejemplo, Tetric EvoFlow*) | −38%p | −62%p |
| Sellador de fisuras(por ejemplo, Helioseal* o Helioseal F*) | 58,6-97%p | 40,5-2%p |
| Cemento de resina(por ejemplo, Variolink II*) | 22-27,9%p | 77,2-71,2%p |
*IvoclarVivadent, Liechtenstein.
En cambio, los selladores de fisuras constan de una cantidad mayor y variable (en algunos casos exclusiva- mente) de matriz fluida de baja viscosidad con una pro- porción sensiblemente reducida de relleno (tabla 1).
Los adhesivos especiales (silanos, copolímeros) es- tablecen la unión química entre la matriz y los rellenos y forman la denominada fase de unión. Otros compo- nentes de los materiales de resina odontológicos son por ejemplo pigmentos con diversos colores dentales, estabilizadores y catalizadores «controladores» de la reacción de polimerización o sustancias de contraste radiológico (que permiten identificar los materiales de resina también en las radiografías). En virtud de su com- posición, los materiales de resina poseen la propiedad química de ser hidrófobos (del griego «hydor»: agua; y «phobos»: temor), es decir, no se adhieren a superficies húmedas o que contienen agua.
1.1Fundamentos de la clasificación de los sistemas adhesivosPara que pueda establecerse una unión adhesiva entre el esmalte dental o la dentina y los materiales de resina, se necesitan sistemas adhesivos. Como ya se ha mencio- nado, los sistemas adhesivos contienen en uno o varios componentes todos aquellos pasos necesarios para esta- blecer una unión adhesiva.
La figura 5 muestra una clasificación de diversos sistemas adhesivos a partir del tipo y el número de sus componentes; la figura 6 muestra una visión de conjunto de los componentes individuales de los distintos siste- mas adhesivos. Como se aprecia en la figura 5, existen dos categorías de sistemas adhesivos: por una parte los denominados sistemas «etch-and-rinse» (sistemas de «grabar y enjuagar») y por otro lado los denominados sistemas «selfetch» (sistemas de «autograbado»). A con- tinuación se explica el papel que desempeña cada uno de los distintos componentes de ambas categorías de sis- temas adhesivos.
Esmalte dental: Todos los sistemas «etch-and-rinse» tienen en común el grabado ácido superficial del esmal- te dental mediante un ácido independiente y separado como primer componente. En este ámbito se ha acredi- tado especialmente el ácido fosfórico en una concentra- ción aproximada del 37% (fig. 6 A1 y B1).
Unas concentraciones inferiores al 30% o superiores al 40% conduce a depósitos sobre el esmalte dental, los cuales influyen negativamente en la posterior unión adhesiva a los materiales de resina. La forma de admi- nistración del ácido fosfórico suele consistir en geles coloreados.
Tanto la coloración como la consistencia del gel sirven para facilitar el control de la aplicación. La duración del grabado ácido se sitúa entre 30 y 60 s, dependiendo de la situación clínica. A continuación debe enjuagarse el áci- do (durante un mínimo de 10 s) con chorro de agua, de ahí el nombre «etch-and-rinse». Tras el secado posterior con aire, el grabado ácido se manifiesta mediante un en- turbiamiento blanco lechoso visible del esmalte dental, provocado por el patrón de grabado ácido con sus micro- porosidades y zonas retentivas. A continuación se aplica otro componente, el denominado bond (también llamado «adhesivo») (fig. 6, A4 y B3). El bond consta de monómeros hidrófobos y se asemeja a la matriz anteriormente descrita en el apartado «Fundamentos de la estructu- ra de los materiales de resina odonto- lógicos».
Por lo tanto, el bond es fluido y esca- samente viscoso, y se introduce perfec- tamente en las microporosidades y las zonas retentivas del patrón de grabado ácido del esmalte dental.
Tras la polimerización del bond (el bond fragua mediante luz azul) se es- tablece la anteriormente descrita unión adhesiva del bond con el esmalte den- tal. Los monómeros hidrófobos del bond polimerizado pueden unirse en un siguiente paso a los materiales de resina igualmente hidrófobos.
Dentina: En los sistemas «etch-and- rinse» tiene lugar también un grabado ácido superficial de la dentina median- te ácido. También en esta categoría se ha acreditado el ácido fosfórico en una concentración del 30-40% (fig. 6, A1 y B1). Sin embargo, la duración del grabado ácido en el caso de la dentina nunca debe superar los 15 s, y a continuación se enjuaga el áci- do mediante chorro de agua de la manera ya descrita. Mediante el grabado ácido de la dentina se elimina por completo el barrillo dentinario y se exponen los túbu- los dentinarios y la denominada red de fibras colágenas. Sin embargo, debido al elevado contenido en agua de la dentina, en este momento todavía no es posible aplicar el bond hidrófobo, y son necesarios uno o dos compo- nentes adicionales en forma del líquido o los líquidos «imprimadores» (fig. 6, A2, A3 y B2). Los imprimado-res constan de denominados monómeros anfifilos (del griego «amphi»: ambos; y «philia»: amor), los cuales están disueltos en disolventes de distintos tipos. Como su nombre sugiere, estos monómeros anfifilos poseen por una parte un componente hidrófilo que tolera el agua de la dentina y puede penetrar en la dentina, pero por otro lado también poseen una parte hidrófoba. Estas porciones hidrófobas de los monómeros anfifilos del im- primador se unen a continuación a los monómeros hidró- fobos del bond. El bond utilizado en la dentina es exac- tamente el mismo que el empleado en el esmalte dental (fig. 6, A4 y B3). Tras la polimerización del bond se esta- blece, favorecida por el imprimador, la unión adhesiva re- tentiva del bond a la dentina. Los monómeros hidrófobos del bond polimerizado pueden unirse posteriormente a los materiales de resina igualmente hidrófobos.
Principios de la técnica adhesiva en los sistemas «selfetch»Esmalte dental: Los sistemas «selfetch» no contienen ácido independiente separado como primer componen- te. Los sistemas «selfetch» pueden constar de dos com- ponentes o de un único componente (los denominados sistemas «All-in-one» o «todo en uno»). En los sistemas «selfetch» con dos componentes (fig. 6, C1 y C2), el grabado ácido superficial del esmalte dental tiene lugar mediante el primer componente en forma de un impri- mador «ácido» especial (fig. 6, C1). Estos imprimadores contienen –en lo que constituye la diferencia esencial con respecto a los imprimadores de los sistemas «etch-and- rinse»−monómeros ácidos o bien un ácido integrado en el imprimador. Así pues, el imprimador ácido de los sis- temas «selfetch» se encarga del grabado ácido superficial del esmalte dental y de crear un patrón de grabado áci- do del esmalte. No obstante, este último está considera- blemente menos pronunciado que el logrado mediante el grabado con ácido fosfórico.
A continuación se aplica como segundo componente un bond (fig. 6, C2), cuya composición y función coin- ciden con las del bond de los sistemas «etch-and-rinse»: también penetra en las microporosidades y las zonas re- tentivas del patrón de grabado ácido del esmalte. Tras la polimerización se establece una unión adhesiva retenti- va y los monómeros hidrófobos del bond polimerizado pueden unirse a los materiales de resina hidrófobos.
En los sistemas «self-etch» con un solo componente (sistemas «all-in-one»; fig. 6, D1) se combinan en el es- malte dental el grabado ácido y el bond.
Dentina: En los sistemas «selfetch» con dos componentes (fig. 6, C1 y C2), el grabado ácido superficial de la dentina tiene lugar mediante el primer componente en forma del imprimador «ácido» especial (fig. 6, C1). En el proceso se disuelve completamente el barrillo dentinario o bien se altera su estructura, sin que que- den expuestos los túbulos dentinarios y la red de fibras colágenas. Al mismo tiempo, los monómeros anfifilos del imprimador penetran en la dentina. Las porciones hidrófobas de los monómeros anfifilos del imprimador se unen a continuación a los monómeros hidrófobos del bond. El bond utilizado en la dentina es exactamente el mismo que el empleado en el esmalte dental (fig. 6, C2). Tras la polimerización del bond se establece la unión adhesiva retentiva favorecida por el imprimador, y los monómeros hidrófobos del bond polimerizado pueden unirse nuevamente a los materiales de resina también hi- drófobos.
En los sistemas «self-etch» con un solo componen- te (sistemas «all-in-one»; fig. 6, D1) se combinan en la dentina el grabado ácido, el imprimador y el bond.
Referencias no citadasFlury et al., 2010, Lussi and Schaffner M, 2010, Hellwig et al., 2009, Frankenberger and Adhäsiv-Fibel., 2008 and Gängler et al., 2005.
A la Sra. Anne Seeger, ilustradora científica, Clínicas Odontológicas de la Universidad de Berna, por las figuras 1 y 3.