PANAVIA™ SA Cement Universal – ein innovativer Entwicklungsansatz

Allgemein können Befestigungsmaterialien je nach Art, wie sie eine chemische Verbindung mit bestimmten Substraten eingehen, in zwei Klassen unterschieden werden – in konventionelle Zemente und adhäsive Befestigungsmaterialien. Die am häufigsten eingesetzten und am besten dokumentierten Materialien der adhäsiven Befestigungsmaterialien sind Befestigungskomposite, die je nach chemischer Zusammensetzung weiter in traditionelle volladhäsive Befestigungskomposite und selbstadhäsive Befestigungskomposite unterteilt werden.

Adhäsive Befestigung vs. konventionelle Zementierung

Die adhäsive Befestigung bietet hinsichtlich Retention, Ästhetik, Stabilisierung des Zahnes und der Restauration sowie der Vermeidung von Mircoleakage Vorteile gegenüber der konventionellen Zementierung [1,3–11]. Zudem ist die adhäsive Befestigung – eine suffiziente Kontaminationskontrolle vorausgesetzt – für fast jede klinische Situation geeignet, während die konventionelle Zementierung an eine friktive Präparation gebunden ist und somit anderen Limitationen unterliegt.

Für den Praxisalltag (z.B. zur Eingliederung von Kronen und Brücken) streben Zahnärzte jedoch nach Effizienz und Effektivität durch Anwendung einfacher und gleichzeitig zuverlässiger Befestigungsmaterialien. Konventionelle Zemente sind zwar einfach und schnell anzuwenden, bieten aber keine oder nur eine geringe Adhäsion und sind darum für einige Situationen nicht zu empfehlen [3–6,8,10]. In solchen Situationen sind selbstadhäsive Befestigungskomposite eine gute Alternative zu den traditionellen volladhäsiven Befestigungskompositen, da sie dazu dienen, den Vorgang der definitiven Befestigung zu vereinfachen und die Notwendigkeit der Anwendung mehrerer Komponenten zu eliminieren. Damit kann eine zuverlässige adhäsive Befestigung mit nur einem einfachen Arbeitsschritt erzielt werden.

Die herkömmlichen selbstadhäsiven Befestigungskomposite enthalten typischerweise ein MDP-Phosphatmonomer. Dies wird benötigt, um eine chemische Haftung an Nichtedelmetall, Zirkonoxid und Zahnhartsubstanz zu erzeugen [12–14]. Die Anwendung eines separaten Silan-Haftvermittlers ist jedoch unabhängig vom verwendeten selbstadhäsiven Befestigungskomposit erforderlich, wenn Restaurationen aus Silikatkeramik (beispielsweise Leuzit-, Lithiumsilikat- oder Lithiumdisilikatkeramik), Hybridkeramik oder bestimmte Kompositrestaurationen zu befestigen sind.

Entwicklung von PANAVIA™ SA Cement Universal

Auf der IDS 2019 wurde das innovative selbstadhäsive Befestigungskomposit PANAVIA™ SA Cement Universal von Kuraray Noritake Dental, Japan, eingeführt. Unter Einsatz einer speziellen Herstellungstechnologie wurde ein Silan-Haftvermittler in das Befestigungsmaterial integriert. Dadurch ist es ein wirklich universelles System, das vollständig ohne weitere Komponenten wie Adhäsive oder Primer auf allen Materialien inklusive Glaskeramik funktioniert [15–18].

Das von Kuraray entwickelte originale MDP-Monomer sorgt für eine hohe chemische Haftung an Zirkonoxid, Metall, Dentin und Schmelz [14–19]. PANAVIA™ SA Cement Universal integriert erstmals ein neues LCSi-Monomer. Dieser Silan-Haftvermittler bietet eine stabile und dauerhafte chemische Haftung [16–18] an allen Keramiken (inkl. Lithium(di)silikat- und Hybridkeramik) und Kompositen.

Weitere Arbeitsschritte entfallen, wodurch eine höhere Fehlertoleranz sowie eine Materialreduzierung im Praxisalltag erreicht werden. Die einfache Überschussentfernung, die Feuchtigkeitstoleranz, die Lagerung bei Zimmertemperatur und das einfache Handling überzeugen und erleichtern zudem den Praxisalltag.

Die Integration eines Silans in die Paste klingt zwar einfach, ist jedoch kompliziert und mit Herausforderungen verbunden. Zum Beispiel ist es nicht einfach, Silan in Form von ?-MPS (?-Methacryloxypropyltrimethoxysilane) lange Zeit stabil und aktiv zu halten aufgrund der hydrophilen Natur von ?-MPS. Der Kontakt mit Wasser und sauren Monomeren (wie MDP) unter sauren Bedingungen führt zur Hydrolyse der Alkoxygruppen des Silans.

Das ist ein Grund, warum bestimmte Universaladhäsive, die eine Mischung aus Wasser, MDP und Silan enthalten, sich nicht für die Haftung an Silikatkeramiken bewährt haben [20–23]. Es wurde gezeigt, dass das Universaladhäsiv Scotchbond Universal (3M ESPE) eine niedrige Haftung an Lithiumdisilikatkeramik aufweist, sowohl im Vergleich zu Keramik-Primern ohne Wasseranteil als auch separaten Silanhaftmonomeren [20]. In einer anderen Untersuchung wurde festgestellt, dass die Anwendung eines separaten Silanhaftmonomers eine stabilere Haftung an Silikatkeramiken schafft als die Anwendung des silanhaltigen Universaladhäsivs Scotchbond Universal [21]. Die Mischung des Silanhaftmonomers mit Wasser und den Phosphatmonomeren bei selbstätzenden Einkomponentenadhäsiven ist für den Selbstätzungsmechanismus der Adhäsive (u.a. Wasser) und der Haftung an Zahnhartsubstanz (MDP) wichtig.

Kuraray

Es stellte sich heraus, dass die Verwendung eines hydrophoberen und damit stabileren Silans ohne Vorabkontakt mit Wasser und Säure besser ist. Ein langkettiges Silan (LCSi) verwendet Kuraray Noritake seit einiger Zeit in einer Reihe der Verbundwerkstoffe, wie z.B. CLEARFIL™ MAJESTY™ Posterior und MAJESTY™ ES Flow [24]. Es ist jedoch das erste Mal, dass es in ein Befestigungskomposit integriert wurde (Abb. 1).

Dieses Silan hat eine lange Kohlenwasserstoffkette (zwischen der Silanolgruppe und der Methacrylatgruppe), die es hydrophober und stabiler macht als das kurzkettige ?-MPS-Molekül. Die Reaktion mit den Siliziumdioxidpartikeln in den glasbasierten Materialien erfolgt außerdem geordneter und schneller. Das Ergebnis ist eine optimal gebundene Oberfläche mit einer größeren Hydrolysebeständigkeit.

Bei der Entwicklung von PANAVIA™ SA Cement Universal wurden viele Untersuchungen über das Vermeiden der Degradation von Silan durchgeführt. Die hydrophileren Komponenten wurden von den hydrophoben getrennt und somit während der Lagerung stabilisiert, sodass sie nur dann in Kontakt kommen und reagieren, wenn sich die Paste mischt.

Forschungsergebnisse

Kuraray Noritake Dental Inc.

Es sind sowohl externe als auch interne Daten verfügbar, die eine vergleichbare oder sogar bessere Verbindung von PANAVIA™ SA Cement Universal mit glasbasierten Materialien zeigen als mit der Vorgängerversion PANAVIA™ SA Cement Plus in Kombination mit einem zusätzlichen Primer [16–18]. Ohne Anwendung von zusätzlichen Primern schafft PANAVIA™ SA Cement Universal auch eine Hybridschicht zu Dentin (Abb. 2). Ergebnisse aus unabhängiger Forschung untermauern dieses Ergebnis und weisen hohe und stabile Haftwerte nach künstlicher Alterung nach [16–18].

Die Arbeitsgruppe von Yoshihara und van Meerbeek haben hierzu die Zughaftfestigkeit von PANAVIA™ SA Cement Universal (PSAU) ohne zusätzlichen Primer, zu Glaskeramik untersucht und mit dem Vorgänger des selbstadhäsiven Befestigungskomposits von Kuraray Noritake Dental, PANAVIA™ SA Cement Plus (ohne integriertes Silanhaftmonomer; PSAP) in Kombination mit einem Silanhaftmonomern, verglichen.

Die Zughaftfestigkeit für PSAU lag initial bei 38 MPa und bei 35 MPa nach künstlicher Alterung mit 50.000 Thermozyklen, wobei die Zughaftfestigkeitswerte des PSAP bei 41 MPa (initial) und 36 MPa (nach 5.000 Thermozyklen) lagen [18]. Die Ergebnisse waren statistisch nicht signifikant unterschiedlich. Zudem konnte eine feste stabile Nanoschicht aus 10-MDP-Calciumsalzen am Dentin festgestellt werden [18].

Die Arbeitsgruppe der Okayama-Universität untersuchte die Scherhaftfestigkeit von PASU (ohne zusätzliches Primen) und PSAP (mit zusätzlichem Universalprimer) zu CAD/CAM-Komposit-Blöcken. Die Scherhaftfestigkeitswerte waren nach 24 Stunden Wasserlagerung 39,1 ± 4,4 MPa (PSAU) und 39,4 ± 4,5 MPa (PSAP). Die statistische Auswertung ergab keine signifikanten Unterschiede [17].

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