INTRODUCTION ET PREPARATION DES BIOMATERIAUX ,LES LIAISONS ET LEURS CARACTERISTIQUES

INTRODUCTION ET PREPARATION DES BIOMATERIAUX ,LES LIAISONS ET LEURS CARACTERISTIQUES

Introduction

L’odontologie est la discipline chirurgicale qui utilise le plus large éventail de matériaux : alliages métalliques, polymères, ciments, céramiques, biomatériaux de collage ou de comblement, etc. De structures et de propriétés variées, ces matériaux sont en contact avec un ou plusieurs tissus.

Définitions

Définition 1

Un biomatériau est un matériau destiné à être en contact temporaire ou permanent avec les différents tissus, organes ou fluides d’un être vivant dans un but diagnostic, préventif ou thérapeutique.

Définition 2

Un biomatériau est un matériau non vivant utilisé dans un dispositif médical à des fins thérapeutiques ou non et est appelé à interagir avec des systèmes biologiques (William 1987).

Les biomatériaux dentaires (Classe II a) doivent obligatoirement subir des tests de génotoxicité, cytotoxicité, sensibilisation et implantation, ils doivent être biocompatibles.

Définition de la biocompatibilité

C’est la capacité d’un biomatériau à remplir une fonction spécifique avec une réponse appropriée de l’hôte. La feuille d’or est le matériau le plus anciennement utilisé dans la cavité buccale.

La Classification des Biomatériaux

1. Classe I : Dispositifs médicaux non invasifs ou invasifs mais à usage temporaire.
2. Classe II a : Dispositifs médicaux invasifs à court terme et ceux à long terme de la sphère oro-pharyngée.
3. Classe II b : Dispositifs médicaux invasifs à long terme autres que la sphère oro-pharyngée.
4. Classe III : Dispositifs médicaux invasifs à long terme en contact avec le cœur, le système circulatoire et nerveux.

Présentation des Biomatériaux

Les Ciments

Généralités

• Poudre + liquide à mélanger afin d’obtenir la consistance requise selon l’usage (mastic, vaseline, fluide…).
• Pâte base + pâte catalyseur.
• Dosettes sous forme de capsules ou compules à activer à l’aide de pistolet.

Ces matériaux peuvent être utilisés comme :

• Obturations provisoires.
• Fond de cavité.
• Ciment de scellement.
• Obturation canalaire.

Classification selon la nature de leur matrice

Ciments minéraux

• Hydroxyde de calcium.
• Ciments aux phosphates de zinc.
• Ciments aux phosphates de zinc modifiés : au cuivre, à l’argent ou aux fluorures.
• Minéral Trioxyde Agrégat (MTA).
• Ciments silicates : supplantés depuis par les ciments aux verres ionomères.

Ciments organo-minéraux

• Ciments à l’oxyde de zinc eugénol.
• Ciments à l’oxyde de zinc eugénol modifié : ajout de Kalsogène (ciment à prise rapide), EBA, IRM.
• Ciments prêts à l’emploi : Cavit R, Cavit RCC.
• Ciments polycarboxylates : en 1970, le 1er CVI (Ciment Verre Ionomère) ASPA (Alumino Silicate Polyacrylic Acide).

Ciments organo-métalliques « Cermets ou Vermets »

Nouveaux ciments classés dans un groupe à part :

• Biodentine.
• Minéral Trioxyde Agrégat (MTA).
• Ciments verre ionomères (CVI).
• Biodentine.
• MTA Plus.

Les Matériaux d’Obturation Définitive

Les ciments aux verres ionomères

• CVI + HEMA (Hydroxy Ethyl Methacrylate) = Matériaux hybrides = CVI photo (Travaux de Mitra 1988).
• CVI + Composite = CVI Hybrides = meilleures propriétés mécaniques.
• En 1995 : Composites + CVI = Compomères.

Présentation :

• Poudre + Liquide.
• Les pâtes peuvent être auto ou photopolymérisables.

Classification des verres ionomères selon l’usage :

• Type I : Ciments de scellements.
• Type II a : Obturations esthétiques.
• Type II b : Obturations d’aspect métallique.
• Type III a : Liner base à prise rapide ou polymérisant à la lumière.
• Type III b : Produits de reconstitution interne.
• Type IV : Ciments de scellements pour puits et fissures.

Les composites

Il s’agit du matériau le plus esthétique connu à ce jour, composé de :

• Phase organique : Phase continue ou dispersante, comprenant la résine matricielle, les abaisseurs de viscosité, le système de polymérisation, et divers additifs.
• Phase inorganique : Constituée par les charges qui renforcent le matériau. Ces charges sont liées à la matrice par l’intermédiaire d’un silane.

Classification des composites basée sur les dimensions des charges :

• Macrochargés (10 à 100 µm) : Apparus dans les années 60, ils étaient chémo-polymérisables. De nos jours, il n’en reste qu’un seul.
• Microchargés (0.04 µm).
• Hybrides : Combinaison de plusieurs types de charges, constituant l’essentiel de l’offre actuelle.

L’amalgame

C’est un matériau inesthétique, le plus résistant à la compression et à l’usure, réservé aux restaurations postérieures.

Présentation :

• Poudre et liquide en flacon n’existent plus.
• Poudre : Alliage d’argent, d’étain, de cuivre et un peu de zinc.
• Liquide : Mercure.
• Actuellement, disponible seulement en capsules prédosées.

Autres biomatériaux

• Gutta-percha (disponible en différentes tailles : 15, 20, 25, 30, 40, 50).

Les Liaisons et leurs Caractéristiques

Définition

Le terme liaison indique les interactions de diverses natures qui maintiennent un assemblage d’atomes sous une forme stable. Dans les structures des matériaux, il convient de distinguer :

• Les liaisons entre atomes.
• Les liaisons entre molécules, aux énergies de liaison plus faibles.

Les Liaisons Interatomiques

Liaison ionique

Son principe repose sur une attraction entre particules chargées différemment. Elle unit des ions de charge électrique opposée (1 anion/1 cation). Les matériaux ioniques ne sont pas de bons conducteurs thermiques ou électriques. Leur compacité s’explique par leur énergie de liaison élevée. Toutefois, les cristaux ioniques se dissocient facilement en solution.

Liaison covalente

Elle résulte de la mise en commun d’électrons entre des paires d’atomes. Ces matériaux sont aussi mauvais conducteurs du courant que de la chaleur (pas d’électron libre). La compacité structurale est moindre (énergie de liaison plus basse). On parle de :

• Liaison homopolaire : si les atomes sont de la même nature.
• Liaison hétéropolaire : s’ils sont de nature différente.

Liaisons métalliques

Elles concernent des atomes possédant un faible nombre d’électrons sur la couche externe, situation rencontrée dans le cas des métaux. Le système de mise en commun des électrons explique les propriétés de conduction électrique et thermique des métaux. La réflexion des rayonnements lumineux par les électrons libres procure aux métaux leur caractère brillant. L’or, qui possède la densité électronique la plus élevée, est le plus brillant de tous les métaux. Pour les métaux qui possèdent moins d’électrons sur leur couche périphérique, une compétition entre liaison covalente et liaison métallique s’installe. Si la liaison covalente l’emporte, on obtient des composés intermétalliques de valence.

Liaisons Intermoléculaires

Elles ont été mises en évidence lors de l’étude des gaz parfaits où des anomalies se manifestaient. Ces liaisons sont en général faibles, de courte durée et d’origines diverses.

Liaison hydrogène

L’atome d’hydrogène n’a qu’un électron. Cet atome se caractérise par un champ électrique positif autour du noyau et négatif au niveau de l’électron. Cette disposition permet à l’atome de se lier à deux atomes à la fois, entre lesquels il établit un pont, formant ainsi ce qu’on appelle la liaison hydrogène.

Liaison Van der Waals

Elle existe dans les gaz rares solidifiés.

INTRODUCTION ET PREPARATION DES BIOMATERIAUX ,LES LIAISONS ET LEURS CARACTERISTIQUES

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