Unterschiede bei der Oberflächenvorbehandlung von Zirkonoxid

Unterschiede bei der Oberflächenvorbehandlung von Zirkonoxid

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Unterschiedliche Oberflächenvorbehandlungen in Kombination mit Universaladhäsiven und deren Einfluss auf die Verbundeigenschaften zwischen Zirkonoxid und Befestigungskomposit

Nina Lümkemann, Annett Kieschnick, Bogna Stawarczyk

Die adhäsive Befestigung von Zirkonoxidrestaurationen gewinnt in Bezug auf die immer transluzenter werdenden Materialien, minimalinvasive Behandlungskonzepte und daraus resultierende geringe Schichtstärken an Bedeutung. Von Vorteil sind nicht nur die gute Ästhetik durch die Verwendung eines zahnfarbenen Befestigungskomposits, sondern auch die Möglichkeit, die Gesamtstabilität der Restauration zu erhöhen. Um einen langzeitstabilen Verbund zu erzielen, haben sich eine Oberflächenvorbehandlung durch Korundstrahlen sowie die Verwendung eines phosphathaltigen Adhäsives zur Konditionierung der Zirkonoxidoberfläche etabliert.

Allerdings kann das Korundstrahlen der Zirkonoxidoberfläche zu einer Schwächung der Materialeigenschaften führen. Daher besteht die Überlegung, diese Form der Oberflächenvorbehandlung durch eine schonendere Methode – zum Beispiel Plasmabehandlung – zu ersetzen. Doch welchen Einfluss hat eine Plasmabehandlung im Vergleich zum Korundstrahlen auf die Oberflächeneigenschaften von Zirkonoxid? Und welcher Einfluss ist hinsichtlich der Verbundfestigkeit zu erwarten? Diese Fragen werden im Folgenden beantwortet.

Untersuchungsaufbau

Für die Untersuchung wurden Prüfkörper aus Zirkonoxid hergestellt, eingebettet, auf Hochglanz poliert und unterschiedlich oberflächenvorbandelt:

  1. Plasma (Kaltsauerstoffplasma, 10 s)
  2. Korundstrahlen (Aluminiumoxid, 50µm, 0,5bar)
  3. Korundstrahlen und Plasma
  4. ohne Vorbehandlung (polierte Oberfläche)

Die Oberflächenenergie (SFE) und die Oberflächenrauigkeit (Ra) sind bestimmt worden. Zur Untersuchung der Verbundfestigkeit (TBS) wurden die oberflächenvorbehandelten Prüfkörper in weitere 9 Untergruppen aufgeteilt und mit 7 verschiedenen Universaladhäsiven konditioniert. Als Kontrollgruppen diente die Konditionierung mit einem etablierten Zirkonoxid-Primer sowie die nicht konditionierte Oberfläche:

  • Clearfil Ceramic Primer (PCG, Kontrolle)
  • Adhese Universal (AU)
  • All-Bond Universal (ABU)
  • Clearfil Universal Bond (CUB)
  • G-Premio Bond (GPB)
  • Futurabond U (FBU)
  • iBond Universal (IBU)
  • One Coat 7 Universal (OCU)
  • Scotchbond Universal (SBU)
  • ohne Konditionierung (Kontrolle)

Nach der Befestigung mit einem konventionellen Befestigungskomposit (DuoCem, Coltène/Whaledent) bzw. einem phosphathaltigen Befestigungskomposit (Panavia F2.0, Kuarary Noritake) für die positive Kontrollgruppe wurden die Prüfkörper im Brutschrank (37 °C, 24 h) gelagert und anschließend im Thermolastwechsel gealtert (5 °C/55 °C, 5000 ×). Die Verbundfestigkeit wurde im Zugversuch in einer Universalprüfmaschine bestimmt.

Ergebnisse

Die Vorbehandlung mit Plasma führte zu einer Steigerung der Oberflächenenergie, zeigte jedoch keinen Einfluss auf Oberflächenrauigkeit. Korundstrahlen erzielte die höchste Oberflächenrauigkeit und im Vergleich zu den Gruppen mit Plasmavorbehandlung oder ohne Vorbehandlung höhere Verbundfestigkeiten. SBU und AU resultierten im Vergleich zur positiven Kontrollgruppe (PCU) in der höchsten Verbundfestigkeit. Die Verbundfestigkeit von OCU, FBU, ABU, IBU, und GPB war hingegen vergleichbar mit der positiven Kontrollgruppe (PCG). CBU erzielte die niedrigsten Verbundfestigkeitswerte.

Schlussfolgerung

Die Oberflächenvorbehandlung von Zirkonoxid mit Plasma kann die Vorbehandlung mittels Korundstrahlen nicht ersetzen, um einen dauerhaften Verbund zu erzielen. Für ein erfolgreiches klinisches Ergebnis ist die Verwendung von MDP-haltigen Adhäsiven von Bedeutung.

Fazit für den Praxis- und Laboralltag

Um eine Schädigung der Zirkonoxidoberfläche zu vermeiden, sollte stets ein moderater Abstrahldruck verwendet werden.

Publikation: Lümkemann N, Eichberger M, Stawarczyk B. Different surface modifications combined with universal adhesives: the impact on the bonding properties of zirconia to composite resin cement. Clin Oral Investig 2019 [epub ahead]