К химическим свойствам относятся химические и электрохимические взаимодействия материала, а биологические свойства определяются токсичностью или реакциями гиперчувствительности во время клинического применения при лечении зубов.

Химические свойства

Химические свойства материала определяют изменение его первичных или вторичных внутренних связей. Изменения первичных связей происходят во время химических или электрохимических реакций, а изменения вторичных связей — при таких процессах, как адсорбция и абсорбция.

Принципиальные изменения первичных связей металлических материалов в полости рта происходят в результате химической коррозии (потускнение) или электрохимической коррозии.

При химической коррозии происходит прямая реакция материала при его контакте с раствором или в месте соприкосновения. Примером этого является сульфидное потускнение серебра в амальгаме с образованием темного слоя на ее поверхности. Еще одним примером является окисление литых сплавов с высоким содержанием меди, когда на их поверхности образуется зеленая пленка.

С любым материалом может также происходить электрохимическая коррозия, при которой протекают две химические реакции в разных местах, соединенные двумя путями. Один путь (электрическая цепь) может передавать движение электронов, тогда как по другому — электролиту — происходит движение ионов металлов. Поэтому основными компонентами, необходимыми для создания электрохимического элемента, являются:

1. анод (место образования коррозии),

2. катод,

3. электрическая цепь,

4. электролит.

При наличии всех четырех компонентов в полости рта происходит электрохимическая коррозия. Местные условия определяют, какой из металлических элементов будет выполнять роль анода. Возможны несколько типов электрохимических элементов.

В одной и той же клинической ситуации в восстановительной стоматологии возможно образование нескольких электрохимических элементов. Например, когда амальгама контактирует с золотой реставрацией, возможно образование гальванической, локальной гальванической, щелевой коррозии и коррозии напряжения.

Гальваническая коррозия связана с присутствием разных электронов (амальгама и золотой сплав).

Локальная гальваническая коррозия обусловлена электрохимическими отличиями разных фаз одного материала (как, например, амальгама). Электрохимические элементы могут образовываться в любой части амальгамы, где она покрыта зубным налетом или мягкими тканями. Покрытый участок амальгамы имеет меньший доступ кислорода и/или повышенное содержание ионов водорода, что придает ему свойства анода и вызывает коррозию. Трещины вызывают подобные состояния и способствуют образованию коррозии — обычно это называют коррозией трещин.

Когда реставрация подвергается нагрузке, то распределение механической энергии происходит неравномерно, что вызывает различные потенциалы коррозии. Этот процесс называется коррозией напряжения.

В этом смысле керамика и полимеры не подвергаются химической и электрохимической коррозии. Большинство происходящих с ними изменений связаны с растворением, абсорбцией или адсорбцией. Химическое растворение обычно происходит в результате увеличения растворимости за счет водородных связей воды и высокой локальной кислотности. Ткань зуба растворяется под воздействием высокой концентрации молочной кислоты под зубным налётом. Стоматологическая керамика может растворяться очень кислыми фторсодержащими растворами (подкисленный фосфат фтора, АРР), используемыми для защиты внешних слоев эмали от кариеса.

Сорбция включает в себя адсорбцию (поглощение молекул поверхностью за счет вторичных связей) и абсорбцию (проникновение молекул в другое вещество путем диффузии). Адсорбция быстро изменяет свойства и реактивность поверхностей стоматологических материалов. Абсорбция стоматологическими полимерами нарушает их механические свойства.

Биологические свойства

К биологическим свойствам стоматологических материалов относятся токсичность и реакции чувствительности, которые происходят как локально, в пределах соседних тканей, так и могут иметь системный характер.

Большинство стоматологических материалов контактируют с различными тканями (эмаль, дентин, пульпа, пародонт, слизистая оболочка щек и языка), поэтому местные реакции также могут быть разными. Оценить местные токсические эффекты на клетки можно с помощью клинического исследования пульпы или с помощью изучения культур клеток.

Не затвердевающие материалы могут выделять цитотоксические компоненты. Однако в клинических ситуациях это происходит редко. Двумя важными клиническим факторами, определяющими токсичность, являются продолжительность воздействия и концентрация потенциально токсического материала. В целом восстановительные стоматологические материалы затвердевают быстро и мало подвержены растворению тканевыми жидкостями. Поэтому токсические вещества не имеют времени для диффузии в ткани.

Еще более важно то, что вещество становится ядом при определенной концентрации! Некоторые специалисты считают, что если количество используемого материала небольшое, то пульпа или другие ткани могут переносить и выделять его без существенного биохимического повреждения. Другие же авторы полагают, что определенного порога не существует. Порог токсичности определяет тот уровень, ниже которого влияние токсичности не определяется.

Системные изменения, вызванные воздействием биоматериалов, очень трудно поддаются наблюдению, а иногда это сделать вообще невозможно. Большинство данных о биосовместимости материалов получено в результате длительного их использования и косвенного наблюдения. Эти вопросы очень важны для понимания потенциальных рисков при использовании новых или альтернативных восстановительных стоматологических материалов.