Ziel bei der Entwicklung moderner Komposite muss die Reduktion des Schrumpfstresses sein. Darin waren sich die Experten des Heraeus-Satellitensymposiums "Facts behind shrinkage" auf der CED-Tagung 2009 in München einig. Denn Schrumpfstress ist einer der Hauptfaktoren für die Langlebigkeit einer Zahnfüllung.
Auf der 44. Tagung der CED (Continental European Division) der IADR (International Association for Dental Research) nutzten im September 700 Wissenschaftler die Gelegenheit zum internationalen Austausch. Mit rund 140 Teilnehmern stieß dort auch das Heraeus-Satellitensymposium zu Kompositen auf reges Interesse. "Die Entwicklung geht in Richtung schrumpfarmer Komposite", betonte Symposiumsleiter Professor David Watts von der Universität Manchester, UK, in seiner Begrüßung. Professor Claus-Peter Ernst, Dr. Christof Koplin und Dr. Andreas Utterodt gaben einen Überblick über die Anforderungen an moderne Komposite und den aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung. Als forschendes Unternehmen legt Heraeus traditionell großen Wert auf die enge und langfristige Zusammenarbeit mit internationalen Wissenschaftlern und auf das Feedback von Experten und Anwendern.
Anforderungen an Komposite gestern, heute, morgen
Professor Claus-Peter Ernst von der Universität Mainz skizzierte die früheren, heutigen und künftigen Anforderungen an Dentalkomposite aus Anwendersicht. Lange war der Schrumpf die größte Sorge der Zahnärzte. "Inzwischen wissen wir, dass vielmehr der Schrumpfstress über die Haltbarkeit einer Füllung entscheidet", erklärte Ernst. Hierin unterscheiden sich moderne Komposite stark, wie eine von Ernst vorgestellte Studie zeigte: Mit einem Schrumpfstress von 2,5 MPa liegt Venus Diamond weit vor den Hauptwettbewerbern. Ernst forderte, sich aber nicht nur auf den Schrumpf und den Schrumpfstress zu konzentrieren. Mindestens genauso wichtig sind seiner Meinung nach die physikalischen Eigenschaften eines Füllungsmaterials, da Studien gezeigt haben, dass die Füllungsfraktur den Hauptgrund für das Versagen von Kompositrestaurationen darstellt. Venus Diamond überzeugte in dieser Hinsicht durch die einzigartige Kombination von niedrigem Schrumpfstress gepaart mit einer sehr hohen Biegefestigkeit. Nach Meinung von Ernst wird durch die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften auch eine Erweiterung des Indikationsspektrums von Kompositfüllungen in Hinblick auf den Ersatz mehrerer Höcker oder die Restauration endodontisch behandelter Zähne in Zukunft möglich. Erste klinische Fälle, die er hierzu zeigte, lassen optimistisch in die Zukunft schauen.
Schrumpfstress unter der Lupe
Dr. Christof Koplin vom Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik in Freiburg stellte eine Simulation des Polymerisationsprozesses vor. Damit kann schon während der Materialentwicklung die Entwicklung interner Stresszustände bei der Polymerisation berechnet und damit ein niedriger Polymerisationsstress des Komposits eingestellt werden. Der Vorteil dieser Simulation gegenüber der konventionellen Messung des Schrumpfstresses liegt in der grafischen Darstellung, die genau zeigt, in welchen Zonen der Kavität wann welcher Stress entsteht. Entscheidende Parameter für die Stärke des Schrumpfstresses sind neben Kavitätengeometrie, der Adhäsivschichtdicke und der Schichttechnik die Kompositeigenschaften: Viskosität, Steifheit und die Volumenänderungen durch Polymerisationsschrumpf und thermale Expansion. Koplin attestierte Venus Diamond in dieser Simulation eine niedrige Neigung zur Eigenspannung kombiniert mit guten Materialeigenschaften und unterstrich damit die Aussage von Ernst.
Neues Monomer minimiert Schrumpfstress
"Auf Basis der bisherigen Kunststoffmatrix waren kaum noch weitere Verbesserungen beim Schrumpfstress möglich", berichtete Dr. Andreas Utterodt, Leiter F&E Füllungsmaterialien bei Heraeus, in seinem Vortrag zur Evolution der Kunststoffmoleküle in Kompositen. Seit der Entdeckung des Vernetzermonomers Bis-GMA wurde in den letzten 40 Jahren vor allem das Füllersystem aus Glas- oder Keramikpartikeln optimiert. Jetzt hat Heraeus ein maßgeschneidertes Vernetzermolekül für die neue Kompositgeneration Venus Diamond entwickelt. Das neue Tricyclodecan-(TCD)-Monomer mit steifer Brückenstruktur im Kern ermöglicht in Verbindung mit einem dicht gepackten Füllersystem mit Nanopartikeln erstmals die gleichzeitige Kombination von sehr niedrigem Schrumpfstress mit hoher Festigkeit, natürlicher Ästhetik und einfacher Verarbeitung.
Das Symposium war ein voller Erfolg, was sich durch die angeregte Diskussion im Anschluss an die Vorträge zeigte.
Auf der 44. Tagung der CED (Continental European Division) der IADR (International Association for Dental Research) nutzten im September 700 Wissenschaftler die Gelegenheit zum internationalen Austausch. Mit rund 140 Teilnehmern stieß dort auch das Heraeus-Satellitensymposium zu Kompositen auf reges Interesse. "Die Entwicklung geht in Richtung schrumpfarmer Komposite", betonte Symposiumsleiter Professor David Watts von der Universität Manchester, UK, in seiner Begrüßung. Professor Claus-Peter Ernst, Dr. Christof Koplin und Dr. Andreas Utterodt gaben einen Überblick über die Anforderungen an moderne Komposite und den aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung. Als forschendes Unternehmen legt Heraeus traditionell großen Wert auf die enge und langfristige Zusammenarbeit mit internationalen Wissenschaftlern und auf das Feedback von Experten und Anwendern.
Anforderungen an Komposite gestern, heute, morgen
Professor Claus-Peter Ernst von der Universität Mainz skizzierte die früheren, heutigen und künftigen Anforderungen an Dentalkomposite aus Anwendersicht. Lange war der Schrumpf die größte Sorge der Zahnärzte. "Inzwischen wissen wir, dass vielmehr der Schrumpfstress über die Haltbarkeit einer Füllung entscheidet", erklärte Ernst. Hierin unterscheiden sich moderne Komposite stark, wie eine von Ernst vorgestellte Studie zeigte: Mit einem Schrumpfstress von 2,5 MPa liegt Venus Diamond weit vor den Hauptwettbewerbern. Ernst forderte, sich aber nicht nur auf den Schrumpf und den Schrumpfstress zu konzentrieren. Mindestens genauso wichtig sind seiner Meinung nach die physikalischen Eigenschaften eines Füllungsmaterials, da Studien gezeigt haben, dass die Füllungsfraktur den Hauptgrund für das Versagen von Kompositrestaurationen darstellt. Venus Diamond überzeugte in dieser Hinsicht durch die einzigartige Kombination von niedrigem Schrumpfstress gepaart mit einer sehr hohen Biegefestigkeit. Nach Meinung von Ernst wird durch die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften auch eine Erweiterung des Indikationsspektrums von Kompositfüllungen in Hinblick auf den Ersatz mehrerer Höcker oder die Restauration endodontisch behandelter Zähne in Zukunft möglich. Erste klinische Fälle, die er hierzu zeigte, lassen optimistisch in die Zukunft schauen.
Schrumpfstress unter der Lupe
Dr. Christof Koplin vom Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik in Freiburg stellte eine Simulation des Polymerisationsprozesses vor. Damit kann schon während der Materialentwicklung die Entwicklung interner Stresszustände bei der Polymerisation berechnet und damit ein niedriger Polymerisationsstress des Komposits eingestellt werden. Der Vorteil dieser Simulation gegenüber der konventionellen Messung des Schrumpfstresses liegt in der grafischen Darstellung, die genau zeigt, in welchen Zonen der Kavität wann welcher Stress entsteht. Entscheidende Parameter für die Stärke des Schrumpfstresses sind neben Kavitätengeometrie, der Adhäsivschichtdicke und der Schichttechnik die Kompositeigenschaften: Viskosität, Steifheit und die Volumenänderungen durch Polymerisationsschrumpf und thermale Expansion. Koplin attestierte Venus Diamond in dieser Simulation eine niedrige Neigung zur Eigenspannung kombiniert mit guten Materialeigenschaften und unterstrich damit die Aussage von Ernst.
Neues Monomer minimiert Schrumpfstress
"Auf Basis der bisherigen Kunststoffmatrix waren kaum noch weitere Verbesserungen beim Schrumpfstress möglich", berichtete Dr. Andreas Utterodt, Leiter F&E Füllungsmaterialien bei Heraeus, in seinem Vortrag zur Evolution der Kunststoffmoleküle in Kompositen. Seit der Entdeckung des Vernetzermonomers Bis-GMA wurde in den letzten 40 Jahren vor allem das Füllersystem aus Glas- oder Keramikpartikeln optimiert. Jetzt hat Heraeus ein maßgeschneidertes Vernetzermolekül für die neue Kompositgeneration Venus Diamond entwickelt. Das neue Tricyclodecan-(TCD)-Monomer mit steifer Brückenstruktur im Kern ermöglicht in Verbindung mit einem dicht gepackten Füllersystem mit Nanopartikeln erstmals die gleichzeitige Kombination von sehr niedrigem Schrumpfstress mit hoher Festigkeit, natürlicher Ästhetik und einfacher Verarbeitung.
Das Symposium war ein voller Erfolg, was sich durch die angeregte Diskussion im Anschluss an die Vorträge zeigte.
