مواد زیست فعال (بیواکتیو) در دندانپزشکی ترمیمی: مکانیسم عمل، مزایا، کاربردها

پوسیدگی‌های ثانویه یکی از چالش‌های همیشگی در دندانپزشکی ترمیمی به شمار می‌روند. این پوسیدگی‌ها که در حاشیه ترمیم‌ها و به دلیل نفوذ ریزنشت‌ها (Microleakage) ایجاد می‌شوند، می‌توانند منجر به شکست ترمیم، حساسیت دندانی و حتی در موارد شدیدتر، نیاز به درمان مجدد ریشه شوند. خوشبختانه، پیشرفت‌های اخیر در علم مواد دندانی، به ویژه معرفی مواد زیست فعال (Bioactive Materials)، امیدهای تازه‌ای را برای غلبه بر این چالش و ارتقای کیفیت و دوام ترمیم‌های دندانی ایجاد کرده است.

مواد بیواکتیو، برخلاف مواد ترمیمی سنتی که صرفاً نقش پرکننده و جایگزین بافت از دست رفته را ایفا می‌کنند، قادرند با بافت‌های سخت دندان تعامل برقرار کرده و فرآیندهای ترمیمی طبیعی را تحریک کنند. این مواد با آزادسازی یون‌های خاص، تشکیل ساختارهای کریستالی مشابه آپاتیت (ماده معدنی اصلی دندان) را القا کرده و به رمینرالیزاسیون (بازسازی مواد معدنی) ساختار دندان کمک می‌کنند. هدف این مقاله، بررسی جامع مکانیسم عمل، مزایا، کاربردهای بالینی، انواع و برندهای موجود، معایب و محدودیت‌ها، و در نهایت، چشم‌انداز آینده‌ی مواد بیواکتیو در دندانپزشکی ترمیمی است.

تعریف و مکانیسم عمل مواد بیواکتیو:

مواد بیواکتیو در دندانپزشکی به موادی اطلاق می‌شود که پس از قرارگیری در مجاورت بافت‌های دندانی، قادر به ایجاد یک واکنش بیولوژیک در سطح مشترک ماده و بافت هستند. این واکنش منجر به تشکیل لایه‌ای غنی از آپاتیت هیدروکسیله (HCA) می‌شود که از نظر ساختاری و شیمیایی مشابه بافت معدنی دندان است. این لایه نه تنها به عنوان یک سد محافظ در برابر نفوذ باکتری‌ها عمل می‌کند، بلکه با تحریک فرآیندهای ترمیمی طبیعی، به بازسازی ساختار دندان نیز کمک می‌کند.

ترکیبات اصلی تشکیل‌دهنده‌ی مواد بیواکتیو بسته به نوع ماده متفاوت است، اما اغلب شامل سیلیکات‌های کلسیم، فسفات‌های کلسیم، و یون‌هایی مانند کلسیم، فسفات، و فلوراید هستند. برخی از این مواد نیز حاوی ترکیبات دیگری مانند استرانسیم، منیزیم و کربنات هستند که می‌توانند بر خواص فیزیکی و بیولوژیکی آن‌ها تأثیر بگذارند.

مکانیسم عمل مواد بیواکتیو را می‌توان به طور خلاصه در چند مرحله شرح داد:

1. آزادسازی یون: پس از قرارگیری ماده در مجاورت بافت دندان و مایعات دهانی، یون‌های تشکیل‌دهنده (مانند کلسیم، فسفات، و فلوراید) از ماده آزاد می‌شوند.
2. تشکیل ژل سیلیکا: در برخی از مواد بیواکتیو (به ویژه آن‌هایی که بر پایه سیلیکات کلسیم هستند)، یک لایه ژل سیلیکا بر روی سطح ماده تشکیل می‌شود. این ژل به عنوان بستری برای رسوب یون‌ها عمل می‌کند.
3. رسوب یون‌ها و تشکیل آپاتیت: یون‌های آزاد شده از ماده، به همراه یون‌های موجود در مایعات دهانی، بر روی سطح ژل سیلیکا (یا مستقیماً بر روی سطح دندان) رسوب کرده و هسته‌های اولیه کریستال‌های آپاتیت را تشکیل می‌دهند.
4. رشد کریستال‌ها و تشکیل لایه HCA: کریستال‌های آپاتیت به تدریج رشد کرده و یک لایه پیوسته و متراکم از آپاتیت هیدروکسیله (HCA) را بر روی سطح ماده و در فصل مشترک آن با بافت دندان ایجاد می‌کنند.
5. تحریک رژنرسانس: علاوه بر تشکیل لایه محافظتی، مواد بیواکتیو می توانند با آزادسازی فاکتور های رشد، سلول های بنیادی پالپ را تحریک کنند.

مزایای استفاده از مواد بیواکتیو:

مهم‌ترین مزیت مواد بیواکتیو، توانایی آن‌ها در تحریک فرآیندهای ترمیمی طبیعی دندان است. این مواد نه تنها به عنوان یک پرکننده غیرفعال عمل نمی‌کنند، بلکه به طور فعال در بازسازی ساختار دندان مشارکت دارند. این ویژگی، منجر به مزایای متعددی می‌شود که در ادامه به تفصیل به آن‌ها می‌پردازیم:

• ترمیم طبیعی و القای رمینرالیزاسیون: مواد بیواکتیو با آزادسازی یون‌های ضروری، محیطی را فراهم می‌کنند که برای تشکیل آپاتیت و رمینرالیزاسیون (بازسازی مواد معدنی) بافت دندان مساعد است. این فرآیند به ترمیم ضایعات اولیه پوسیدگی و تقویت ساختار دندان کمک می‌کند.
• پیشگیری از پوسیدگی ثانویه: تشکیل لایه HCA در فصل مشترک ماده و دندان، یک سد محکم در برابر نفوذ باکتری‌ها و اسیدهای تولید شده توسط آن‌ها ایجاد می‌کند. این امر به طور قابل توجهی خطر ایجاد پوسیدگی‌های ثانویه در اطراف ترمیم را کاهش می‌دهد.
• کاهش حساسیت دندانی: مواد بیواکتیو با مسدود کردن توبول‌های عاجی (کانال‌های میکروسکوپی موجود در عاج) و کاهش نفوذپذیری عاج، می‌توانند به طور موثری حساسیت دندانی را کاهش دهند. این امر به ویژه در مواردی که عاج دندان به دلیل پوسیدگی، سایش یا تحلیل لثه در معرض محیط دهان قرار گرفته است، حائز اهمیت است.
• دوام و ماندگاری: مطالعات بالینی نشان داده‌اند که ترمیم‌های انجام شده با مواد بیواکتیو، به دلیل ایجاد باند شیمیایی قوی با بافت دندان و مقاومت در برابر پوسیدگی ثانویه، از دوام و ماندگاری بالایی برخوردار هستند. البته، طول عمر ترمیم به عوامل متعددی مانند نوع ماده، تکنیک کاربرد، بهداشت دهان بیمار و … بستگی دارد.
• زیست سازگاری: مواد بیواکتیو به دلیل شباهت ترکیبات و مکانیسم عملشان با فرآیند های طبیعی بدن، زیست سازگاری بسیار خوبی دارند.

کاربردهای بالینی مواد بیواکتیو:

گستره‌ی کاربرد مواد بیواکتیو در دندانپزشکی ترمیمی روز به روز در حال افزایش است. این مواد در حال حاضر در موارد زیر به کار می‌روند:

• ترمیم‌های مستقیم: مواد بیواکتیو می‌توانند به عنوان ماده ترمیمی اصلی در ترمیم‌های مستقیم کلاس I، II، III، V و حتی در برخی موارد کلاس IV (با احتیاط و در نظر گرفتن استحکام ماده) مورد استفاده قرار گیرند. انتخاب نوع ماده بیواکتیو (کامپوزیت، گلاس آینومر، سیلیکات کلسیم) بستگی به وسعت و محل ضایعه، نیروهای اکلوزالی و ملاحظات زیبایی دارد.
• لاینر و بیس: مواد بیواکتیو به دلیل خاصیت آزادسازی یون و تحریک رمینرالیزاسیون، به عنوان لاینر یا بیس در زیر ترمیم‌های کامپوزیتی و آمالگام کاربرد گسترده‌ای دارند. این مواد با ایجاد یک لایه محافظ، از پالپ دندان در برابر تحریکات شیمیایی و حرارتی محافظت کرده و به کاهش حساسیت پس از ترمیم کمک می‌کنند.
• پالپ کپینگ: در مواردی که پالپ دندان به طور تصادفی یا در حین برداشت پوسیدگی‌ها در معرض محیط دهان قرار می‌گیرد (exposure)، می‌توان از مواد بیواکتیو برای پالپ کپینگ مستقیم (Direct Pulp Capping) استفاده کرد. این مواد با ایجاد یک سد محافظ و تحریک تشکیل پل عاجی، به حفظ حیات پالپ کمک می‌کنند. همچنین در پالپ کپینگ غیرمستقیم (Indirect Pulp Capping) نیز، زمانی که لایه نازکی از عاج آلوده بر روی پالپ باقی مانده باشد، کاربرد دارند.
• درمان ریشه (اندودانتیکس): برخی از مواد بیواکتیو (به ویژه سیلیکات‌های کلسیم) به عنوان سیلر کانال ریشه، ماده پرکننده انتهای ریشه (Retrograde filling material) و حتی در مواردی به عنوان ماده پرکننده کانال ریشه (به تنهایی یا در ترکیب با گوتاپرکا) مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد با ایجاد سیل محکم و تحریک ترمیم بافت‌های پری‌اپیکال، به موفقیت درمان ریشه کمک می‌کنند.

انواع مواد بیواکتیو و برندهای موجود:

مواد بیواکتیو موجود در بازار دندانپزشکی را می‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی و کاربرد به چند دسته اصلی تقسیم کرد:

1. سمنت‌های سیلیکات کلسیم بیواکتیو: این دسته شامل موادی مانند Biodentine (Septodont) و TheraCal LC (Bisco) می‌شود. Biodentine یک سمان پودر/مایع است که عمدتاً از سیلیکات کلسیم تشکیل شده و برای پالپ کپینگ، ترمیم‌های موقت، و به عنوان بیس/لاینر کاربرد دارد. TheraCal LC یک لاینر لایت کیور است که حاوی سیلیکات کلسیم اصلاح شده با رزین است و برای پالپ کپینگ مستقیم و غیرمستقیم و به عنوان لاینر در زیر ترمیم‌ها استفاده می‌شود.
2. گلاس آینومرهای اصلاح شده با رزین بیواکتیو: این دسته شامل موادی مانند ACTIVA BioACTIVE-RESTORATIVE (Pulpdent) می‌شود. این مواد ترکیبی از خواص گلاس آینومر (آزادسازی فلوراید، چسبندگی شیمیایی به دندان) و رزین (استحکام، زیبایی) را دارند و به دلیل خاصیت بیواکتیویتی، می‌توانند به رمینرالیزاسیون و پیشگیری از پوسیدگی ثانویه کمک کنند.
3. کامپوزیت های بیواکتیو

معایب و محدودیت‌های مواد بیواکتیو:

با وجود مزایای متعدد، مواد بیواکتیو دارای محدودیت‌هایی نیز هستند که دندانپزشک باید از آن‌ها آگاه باشد:

• هزینه: به طور کلی، مواد بیواکتیو گران‌تر از مواد ترمیمی سنتی مانند کامپوزیت‌های معمولی هستند.
• استحکام: برخی از مواد بیواکتیو (به ویژه سمان‌های سیلیکات کلسیم خالص) ممکن است از استحکام مکانیکی کمتری نسبت به کامپوزیت‌ها برخوردار باشند و برای ترمیم‌های وسیع در نواحی تحت فشار اکلوزال (مانند مولرها) مناسب نباشند.
• زمان گیرش: برخی از مواد بیواکتیو (مانند Biodentine) زمان گیرش نسبتاً طولانی‌تری دارند که ممکن است برای برخی از دندانپزشکان و بیماران مطلوب نباشد.
• زیبایی: برخی از مواد بیواکتیو (به ویژه سمان‌های سیلیکات کلسیم) از نظر زیبایی (رنگ، شفافیت) ممکن است محدودیت‌هایی داشته باشند و برای ترمیم‌های قدامی که زیبایی در آن‌ها اهمیت زیادی دارد، انتخاب اول نباشند.
• تکنیک حساسیت: اگرچه کار با اکثر مواد بیواکتیو نسبتاً ساده است، اما رعایت دقیق دستورالعمل‌های سازنده و تکنیک صحیح کاربرد، برای دستیابی به بهترین نتیجه ضروری است.

راهنمای انتخاب و استفاده

• انتخاب بر اساس نوع ترمیم:
  • برای ترمیم‌های مستقیم کوچک تا متوسط: می‌توان از کامپوزیت‌های بیواکتیو یا گلاس آینومرهای اصلاح شده با رزین بیواکتیو استفاده کرد.
  • برای ترمیم‌های وسیع یا تحت فشار: در این موارد، ممکن است استفاده از کامپوزیت‌های معمولی به همراه یک لاینر/بیس بیواکتیو (مانند TheraCal LC یا Biodentine) ترجیح داده شود.
  • برای پالپ کپینگ: می‌توان از TheraCal LC یا Biodentine استفاده کرد.
  • برای درمان ریشه: Biodentine و MTA (Mineral Trioxide Aggregate) از جمله مواد بیواکتیو پرکاربرد در اندودانتیکس هستند.
• رعایت دستورالعمل سازنده: هر ماده بیواکتیو دارای دستورالعمل خاص خود برای آماده‌سازی، مخلوط کردن، کاربرد و زمان گیرش است. رعایت دقیق این دستورالعمل‌ها برای دستیابی به بهترین نتیجه ضروری است.
• ایزولاسیون مناسب: ایزولاسیون مناسب ناحیه ترمیم (با استفاده از رابردم) برای جلوگیری از آلودگی و اطمینان از عملکرد صحیح ماده بیواکتیو ضروری است.

عدم استفاده از اسید اچ قوی: در بیشتر موارد، استفاده از اسید اچ قوی (مانند اسید فسفریک 37%) قبل از کاربرد مواد بیواکتیو توصیه نمی‌شود، زیرا می‌تواند بر روی تشکیل لایه HCA و باندینگ شیمیایی ماده تأثیر منفی بگذارد.

نتیجه‌گیری:

مواد بیواکتیو تحولی نوین در دندانپزشکی ترمیمی ایجاد کرده‌اند. این مواد با تحریک فرآیندهای ترمیمی طبیعی، نه تنها به بازسازی ساختار دندان کمک می‌کنند، بلکه با ایجاد یک سد محافظ در برابر پوسیدگی‌های ثانویه، دوام و ماندگاری ترمیم‌ها را افزایش می‌دهند. با این حال، انتخاب نوع مناسب ماده بیواکتیو، رعایت تکنیک صحیح کاربرد، و آگاهی از محدودیت‌های آن‌ها، برای دستیابی به بهترین نتیجه بالینی ضروری است. انتظار می‌رود که با پیشرفت‌های آتی در علم مواد، شاهد معرفی نسل‌های جدیدتر و کارآمدتری از مواد بیواکتیو باشیم که بتوانند نیازهای متنوع دندانپزشکان و بیماران را به بهترین شکل ممکن برآورده سازند.

سوالات متداول