Kosmické materiály ve stomatologii

Po téměř čtyři desetiletí byly hlavními obory aplikací vláknových kompozitů letectví a kosmonautika. Vláknové kompozity jsou dnes významnými součástmi raket, družic a raketoplánů i vojenských letadel, ale nalézt je můžeme rovněž v dopravních letadlech jako je Boeing 777 či nový Airbus A380 (20 % hmotnosti). Boeing 787 Dreamliner, který má být komerčně nasazen v roce 2008 má dokonce celý trup z vláknových kompozitů, což je přes 50 % celkové hmotnosti prázdného letadla. V posledním desetiletí konečně začaly tyto unikátní materiály pronikat i do dalších oborů, jako je elektronika, rozvody elektřiny, sportovní potřeby, automobily. Postupně se prosazují i v některých oborech medicíny, jakými jsou například ortopedie či stomatologie. Významných úspěchů při rozšiřování aplikačních možností vláknových kompozitů do stomatologie dosáhl v posledních pěti letech výzkumný tým vytvořený z pracovníků University of Connecticut v USA a Ústavu chemie materiálů Fakulty chemické VUT v Brně. Úsilí bylo motivováno především tím, že narozdíl od kovů je možno řídit vlastnosti kompozitů v širokém intervalu hodnot, a tím pozitivně ovlivnit biomechaniku nosných konstrukcí můstků, dlah, kořenových čepů a fixních ortodontických rovnátek. Nezanedbatelnými výhodami jsou i vynikající estetika a snížení alergických reakcí na kovy, kterými trpí rostoucí část populace. Přestože v odborné literatuře posledních 40 let existuje značné množství publikovaných prací, zabývajících se potenciálním použitím kompozitů s dlouhými vlákny ve stomatologii, neexistovala až do roku 1994 jejich významnější klinická aplikace. Komplikovanost struktury těchto materiálů, dosud málo prozkoumaná a pochopená role mnohých strukturních parametrů při řízení mechanických vlastností a především neexistence reprodukovatelné technologie jejich výroby pro potřeby miniaturních stomatologických pomůcek, byly hlavními důvody tohoto stavu. Jen pro ilustraci miniaturních rozměrů jedna kompozitní dlaha obsahuje pouze zhruba 8000 vláken o průměru 12 mikrometrů. Na počátku roku 1994 byly v ČR (IDVPZ Brno) a souběžně v USA (UCONN Health Center) zahájeny klinické zkoušky materiálů nově vyvinutých ve spolupráci týmů prof. DiBenedetta z University of Connecticut v USA a autora tohoto článku. Ohlas lékařů i pacientů na použití těchto "kosmických materiálů" během klinických testů byl obrovský. Za účelem komercionalizace nové technologie byla založena v Brně firma ADM (název je zkratkou Advanced Dental Materials), která patentované výsledky práce týmu přivedla ke komerčnímu využití. V uplynulých 10 letech se produkty ADM dostaly na trhy USA, EU, Austrálie, Saúdské Arábie, Japonska, Jižní Koreje a mnoha dalších. Ve třetím čtvrtletí letošního roku uvede ADM na trh zcela novou řadu světlem tvrditelných prepregů s vlastnostmi výrazně převyšujícími vlastnosti současně používaných zubních slitin. Potenciální oblasti využití vláknových kompozitů ve stomatologii jsou obrovské. Je to především náhrada některých dosud užívaných klasických kovových materiálů v protetice, parodontologii, traumatologii, endodoncii a ortodoncii. Výrobky firmy ADM zahrnují světlem tvrditelné miniaturní kompozitní polotovary pro výrobu nosných konstrukcí můstků, dlah, kořenových čepů, výztuh vyjímatelných protéz, ortodontických retencí, fixních ortodontických rovnátek a další aplikace. K nejvýznamnějším kladům výrobků ADM patří výhodná biomechanika, přímé lepení vytvořených protéz, retencí, dlah a fixních rovnátek k zubům bez nároků na jejich zvláštní přípravu, neinvazivnost léčebné procedury, miniaturní rozměry, vysoká estetičnost, snadná formovatelnost kompozitních polotovarů přímo v ordinaci, zvýšení komfortu pacienta při nošení zubních pomůcek a jejich snadná opravitelnost či vyměnitelnost v případě poškození. Nezanedbatelné je i výrazné zkrácení doby nutné k dokončení stomatologických výkonů při použití kompozitních polotovarů. Významná je při současné finanční náročnosti některých stomatologických výkonů i možnost snížení celkové ceny výkonů bez snížení jejich kvality. Aplikace vláknových kompozitů ve stomatologii jsou mnohem širší, než popisujeme v tomto příspěvku a než v současné době obsahuje sortiment firmy ADM. Jde především o oblast implantologie a traumatologie. Je naším cílem, aby se pokročilé technologie a materiály, které byly dosud užívány převážně k výzkumu vesmíru, k vojenským účelům či v letectví, dostaly do služeb mnohem humánnějších a pro využití mnohem větší části lidstva. PROF. RNDR. JOSEF JANČÁŘ, CSC. FAKULTA CHEMICKÁ VUT BRNO (Více informací na www.dentapreg.com)