Les Résines Composites – Biomatériaux Dentaire

Les Résines Composites – Biomatériaux Dentaire

Introduction

Les résines composites se sont considérablement développées au cours des dernières années. Actuellement, elles représentent le matériau le plus utilisé en dentisterie, grâce à leurs propriétés esthétiques et leur capacité à être collées aux tissus dentaires. Cette caractéristique a permis le développement de la dentisterie minimalement invasive.

Définitions

• Un matériau composite résulte d’un assemblage intime d’au moins deux corps non miscibles à structure différente, dont les qualités individuelles se combinent et se complètent pour donner un matériau hétérogène aux performances globales améliorées.
• Les résines composites combinent une phase dispersée ou charge inorganique, possédant d’excellentes propriétés mécaniques et esthétiques, à une phase dispersante ou matrice résineuse organique qui sert de liaison.

Composition et Structure

Les trois constituants principaux des résines composites sont :

• La phase organique : Elle assure le rôle de squelette du composite en associant des monomères sous forme de polymère.
• La phase inorganique : Elle réduit la proportion de résine, qui constitue le maillon faible du composite.
• L’agent de couplage : Il assure la liaison entre les deux phases, qui sont incompatibles.

La Phase Organique

La phase organique, également appelée phase dispersante ou continue, représente 25 à 50 % du volume du composite. Elle comprend la résine, les contrôleurs de viscosité, le système de polymérisation et divers additifs.

Résine Matricielle : Monomères ou Oligomères

La résine est le composant chimiquement actif du composite. On distingue plusieurs types :

• Bis-GMA : La résine bisphénol A méthacrylate de glycidyl. Son haut poids moléculaire réduit la rétraction de prise, mais augmente la viscosité.
• Diuréthanes : L’uréthane diméthacrylate (UDMA), utilisé principalement en Europe, présente une viscosité plus faible, permettant l’incorporation d’un plus grand pourcentage de charges sans ajout de diluant de faible poids moléculaire.

Diluants ou Contrôleurs de Viscosité

En raison de la viscosité élevée des résines, des diluants sont utilisés pour maintenir une viscosité adaptée à l’usage clinique. Le plus couramment utilisé est le TEGDMA (triéthylène-glycol diméthacrylate).

Inhibiteurs de Prise

Les inhibiteurs, dérivés du phénol, empêchent la polymérisation spontanée des composites pendant le stockage. Ils réagissent avec les radicaux libres formés, par exemple, lors de l’exposition à la lumière ambiante, empêchant ainsi le début de polymérisation. L’utilisation de ciments à base d’eugénol (ZOE) est contre-indiquée avec les résines en raison de leur effet inhibiteur.

L’oxygène de l’air ambiant est également un inhibiteur connu, permettant l’apposition incrémentielle des résines composites.

Agents de Polymérisation

La polymérisation transforme le composite pâteux en un matériau dur. Ce processus repose sur la libération de radicaux libres, générés par la transformation d’un initiateur ou amorceur par des activateurs ou catalyseurs. Les radicaux libres ouvrent la double liaison vinylique, permettant la formation et l’allongement du polymère.

• Composites auto- ou chémo-polymérisables : Utilisent le peroxyde de benzoyle, activé par des initiateurs chimiques (système à deux pâtes).
• Composites photopolymérisables : Utilisent la dicétone (camphoroquinone), activée par la lumière UV ou visible (lampes halogènes, plasma ou LED).

La Phase Inorganique

La plupart des composites contiennent entre 50 et 86 % de charges en poids, composées de grosses particules de verre de quartz et de microcharges de silice (SiO₂). L’augmentation des charges améliore les propriétés mécaniques et réduit la rétraction de prise, tandis que la diminution de la taille des charges améliore l’état de surface et la résistance à l’usure.

Agent de Couplage

Les particules de charges sont traitées avec un agent de couplage à base de silane pour assurer une liaison entre les particules inorganiques et la matrice résineuse.

Classification Actuelle des Résines Composites

Les résines composites peuvent être classées selon la taille des charges ou leur viscosité.

Classification selon la Taille des Charges

Composites Conventionnels Macro-Particules

Les premiers composites dentaires étaient composés de macro-particules, mais ils présentent plusieurs inconvénients :

• Usure rapide.
• État de surface rugueux.
• Agressivité pour les dents antagonistes.

Composites Microchargés

Ces composites ont des charges d’une taille moyenne inférieure à 1 micron (généralement entre 0,6 et 0,7 µm). Ils offrent une surface lisse, appréciée au niveau gingival, et une faible rétention pour la plaque dentaire.

Composites Hybrides (à Charge Hétérogène)

Des macro-charges sont ajoutées aux micro-charges pour améliorer les propriétés mécaniques et esthétiques, permettant la polymérisation de couches épaisses. Ils sont indiqués pour les restaurations des dents postérieures.

Composites Nano-Chargés

• Nano : Composites microhybrides contenant des nanoparticules.
• Nano-Céramique : Les nanocharges partagent la même structure chimique que la céramique.

Classification Clinique

Composites Fluides

Présentés en seringues injectables, ils sont appliqués directement dans les cavités.

Composites de Consistance Traditionnelle

Ce sont les plus utilisés, avec un large champ d’application, notamment pour les reconstitutions antérieures et postérieures lorsque le point de contact est conservé.

Composites Condensables

Ces composites modernes facilitent la manipulation pour la restauration des cavités proximales des dents postérieures.

Propriétés des Composites

Propriétés Mécaniques

Résistance à la Compression

• Composites conventionnels : environ 300 MPa.
• Composites microfins : environ 350 MPa.
• Composites hybrides hautement chargés : environ 400 MPa.

Résistance à la Traction

Les composites conventionnels et hybrides ont une résistance à la traction supérieure à celle des composites microfins, qui constituent leur point faible.

Module d’Élasticité

Les composites hybrides, en particulier ceux hautement chargés, présentent un bon module d’élasticité.

Résistance à l’Usure

Bien que l’usure ait longtemps été un point faible des composites postérieurs, des progrès dans la composition et la technologie des charges (plus nombreuses et plus petites) ont amélioré cette propriété.

Propriétés Physiques

Dureté

La dureté, ou résistance à la déformation plastique, est essentielle pour les restaurations postérieures. Elle reste cependant insuffisante, même pour les meilleurs hybrides.

Rétraction de Prise

La rétraction de prise est l’inconvénient majeur des composites. Elle entraîne des tensions internes, un hiatus périphérique, des douleurs postopératoires, des dyscolorations et des caries secondaires.

Propriétés Thermiques

Expansion Thermique

Le coefficient d’expansion thermique idéal devrait être proche de 10 (émail : 11,4 ; dentine : 8,3). Cependant, celui des composites est généralement 2 à 6 fois plus élevé.

Manipulation Clinique des Composites

Préparation de la Cavité

Elle cible les tissus affectés et est réalisée à l’aide de fraises montées sur turbine.

Mordançage

Application d’un acide (acide phosphorique à 37 %) pour créer des micro-porosités sur l’émail (30 secondes) et la dentine (15 secondes), augmentant la micro-rétention mécanique. Cette étape est spécifique à l’application de l’adhésif.

Rinçage et Séchage

Étape cruciale pour le collage, le séchage doit être humide, de préférence réalisé au coton.

Application de l’Adhésif

L’adhésif assure la liaison entre la dent et le composite.

Mise en Place du Composite

Le composite est déposé en couches de 2 mm à l’aide de spatules spécifiques, sculpté, puis photopolymérisé après chaque couche selon le temps indiqué par le fabricant.

Finition et Polissage

Réalisés à l’aide de fraises diamantées à granulométrie décroissante, de strips abrasifs et de pointes siliconées.

Les Résines Composites – Biomatériaux Dentaire

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