Новая полимерная матрица

Новая полимерная матрица успешно проходит первичные тесты

По сообщениям американских ученых из Университета Миссури (University of Missouri, Kansas City) ими получены две новых синтетических молекулы, на которые возлагаются большие надежды в улучшении свойств композитных материалов, в частности, в области уменьшения полимеризационной усадки светоотверждаемых композитов.
Проведенные первичные тесты показали приемлемые прочность и биосовместимость полимерной матрицы на основе этих молекул.


Полученные результаты позволяют предположить, что при дальнейшей “доводке” молекул Оксирана (oxirane) возможно получение безусадочной полимерной матрицы, которая, как известно, является химическим “скелетом” любого композитного материала. По словам одного из разработчиков – Dr. David Eick – “в современной стоматологии существует серьезная потребность в появлении безопасного и безусадочного композитного материала. Данное исследование делает небольшой, но важный шаг к этой цели”.

Как известно, основная проблема современных композитных материалов заключается в наличии усадки при полимеризации. В среднем эта величина составлаяет около 3%. При всей кажущейся незначительности этого вполне достаточно для того, чтобы возникли проблемы с краевым прилеганием реставрации (что может приводить к вторичному кариесу). Кроме того, возникающие при полимеризации значительные усадочные напряжения (в среднем около 20 МПа) иногда могут приводить даже к расколу зуба.

Для решения этой проблемы необходимо изменение химической структуры полимерной матрицы, которая является основной причиной усадочных явлений. Одно из магистральных направлений, проводящихся в данное время исследований – это создание синтетической молекулы или мономера, который полимеризуется без потери объема, создавая химические связи с другими мономерами. По словам Dr. Eick, одной из наиболее многообещающих является полученная его группой молекула оксирана.

Современные композиты при полимеризации создают напряжение порядка 20 МПа. Для оксирана этот параметр составляет около 8 МПа. Возможно, что при добавлении в композит на основе оксирана других расширяющихся мономеров удастся получить меньшее значение параметра, максимально близкое к нулю.

Такие исследования сейчас ведутся, но, помимо полимеризационной усадки, существует еще один наиважнейший параметр, который значительно суживает спектр возможных соединений – биосовместимость. Именно поэтому все многообещающие получаемые соединения сразу проходят токсикологические тесты на первичную биосовместимость.

В результате проведения тестов удовлетворительные результаты были показаны оксираном в сочетании с молекулами некоторых полимеров, имеющих в своем составе большое количество гидроксильных групп. Полученная в результате исследований полимерная матрица явилась основой экспериментального светоотверждаемого композитного материала, получившего кодовое наименование 4016Е. После серии первичных лабораторных тестов учеными было сделано заключение о перспективности проводимых исследований.

Исследованные прототипы показали хорошие механические свойства, высокую биосовместимость и низкую полимеризационную усадку.

И хотя пока еще рано говорить о реальном появлении безусадочных композитов, дальнейшие разработки материалов на основе оксирана в ближайшие несколько лет обещают дать результат, максимально приближенный к усадке, равной 0%.