Struktura nebo pigmenty?

Ti, kteří ošetřují své pacienty kompozitními výplněmi, to již pravděpodobně zdůvodnili tím, že se jedná o esteticky kvalitní formu rekonstrukce bez obsahu kovů. Ale je to opravdu správně? Koneckonců, do většiny kompozitů se přidávají oxidy kovů, aby se dosáhlo požadované barvy. Nový materiál však dokazuje, že je to možné i bez přidaných pigmentů.

Kompozity se v zásadě skládají ze tří složek: organického polymerního matrixu, anorganických plniv a vazebné fáze tvořené silany [1]. Pokud se blíže podíváte na složení organického matrixu, zjistíte, že kromě monomerů, iniciátorů a stabilizátorů obsahuje mimo jiné také barviva a pigmenty [2]. Mohou to být například různé oxidy železa, oxid titaničitý nebo oxid hlinitý. Zatímco pigmenty z oxidu titaničitého a oxidu hlinitého se používají pro bílé zbarvení, pigmenty z oxidu železitého lze použít k dosažení černého, červeného nebo žlutého zbarvení [3]. Jedná se o odstíny, které jsou relevantní pro barevné spektrum lidských zubů.

Stejně jako listy a chlorofyl

Jak přesně ale barvení pigmenty u kompozitů funguje? V zásadě je to stejné jako u rostlin, jak jsme se učili v hodinách biologie: Světlo všech vlnových délek dopadá na list rostliny, kde je z velké části absorbováno chlorofylem. Odráží se pouze zelené vlnové délky, a proto vnímáme list jako zelený. V tomto případě má zbarvení chemickou příčinu. Tento mechanismus je také základem zbarvení většiny kompozitů. Oxidy železa, které jsou v nich obsaženy, odrážejí například červené nebo žluté vlnové délky, a tím zajišťují požadovaný barevný tón. Studie na experimentálních kompozitech však také ukázaly, že pigmenty oxidu železitého způsobují snížení průsvitnosti [4] – což je faktor, který by měl zubní lékař vzít v úvahu, zejména u tmavších odstínů.

Barva ze struktury

Barvu je však možné vytvořit i bez přidání pigmentů. Klíčovým pojmem v této souvislosti je tzv. strukturální barva. Na rozdíl od pigmentových barev nejsou tyto barvy výsledkem absorpce nebo neabsorpce určitých vlnových délek světla, ale jsou vytvářeny určitými povrchovými strukturami. Příčina zde tedy není chemická, ale fyzikální. Tyto struktury interagují se světlem a vytvářejí barvu například interferencí nebo difrakcí.

Skutečnost, že strukturální prvky jsou zodpovědné za zbarvení ptačího peří, je například známa již od první poloviny 20. století. Již Isaac Newton zjistil souvislost mezi optickou interferencí a tzv. iridescentními barvami. Ve svém díle „Optiks“, publikovaném v roce 1704, popsal, jak se zbarvení pavích per mění v závislosti na úhlu pohledu, podobně jako je tomu při interferenci na tenkých vrstvách. Dnes je známa celá řada živočichů a rostlin, u nichž zajišťují zbarvení nano- a mikrostruktury [5].

Strukturální barva v zubní ordinaci

V oblasti dentálních kompozitů byla strukturální barva jako hlavní barevný mechanismus poprvé použita v roce 2019. Japonský dodavatel Tokuyama dokázal pomocí takzvané Smart Chromatic Technology využít tento mechanismus pro svůj univerzální kompozit Omnichroma. Nová zatékavá varianta tohoto materiálu, Omnichroma Flow, rovněž využívá tuto technologii, a proto se obejde bez uměle přidaných barviv či pigmentů. To umožňuje mikrostruktura materiálu. Zvláštní význam mají v této souvislosti sférická plniva s kontrolovanou velikostí a strukturou částic. Vytvářejí strukturální barvu, která zároveň odráží barvu okolních zubů.

Výsledkem je výrazný chameleon efekt se skutečnou přidanou hodnotou pro ordinace i pacienty. Díky jedinému barevnému tónu umožňuje Omnichroma Flow plynulé barevné sladění se všemi 16 klasickými odstíny zubů Vita od A1 do D4. Tím je nejen zajištěno, že bude vždy k dispozici správná barva, ale také se zjednoduší a zefektivní celý pracovní postup při rekonstrukční terapii.

Závěr pro praxi

Ve většině případů se barvy kompozitů dosahuje přidáním pigmentů oxidů kovů. Barvu je však možné vytvořit také prostřednictvím strukturálních vlastností materiálu. Díky Omnichroma Flow bude v zubních ordinacích brzy poprvé k dispozici zatékavý kompozit, který jako hlavní mechanismus barvení využívá strukturální barvu. Jako omnichromatický kompozit umožňuje také sladění se všemi 16 klasickými odstíny zubů Vita pomocí pouze jediného barevného tónu.

Fotogalerie