Glass ionomer cement

Glass ionomer cement

Pendahuluan 

Tambalan utk perlindungan karies 



Melepaskan fluoride

Utk pasien dgn resiko karies yang tinggi  Nama lain: glass polyalkenoate cement  Water- based cement

Komposisi 

fluoroaluminosilicate glass (kandungan fluoride >>) + poly(alkenoic acid)  Cement yg mengandung partikel glass disekelilingnya dan didukung oleh matriks yg merpkn dissolusi permukaan glass dgn asam

Struktur 

Filler Fuoroalumino silikat glass  Tetrahedron dgn struktur silikat glass tiga dimensi 



Ion aluminum dpt menggantikan ion silika

Ion alkaline (Na+, K+, Ca2+ dan Sr2+) berada didekat ion Al3+ utk menetralisir elektrik  Ion F- berada di struktur glass ttp tidak termasuk di struktur tetrahedron 



Matriks Polyacrylic acid, polymaleic acid, acrylic acid-itaconic acid copolymer, acrylic acidmaleic acid colpymer, acrylic acid-2 butene dicarboxylic acid copolymer dan polyvinyl phosphonic acid  GIC dpt melekat pada struktur gigi dan metal tanpa penambahan bahan lainnya 



Powder: fluoroalumino silikat  Liquid: polyarylic acid  P+L ion H+ dilepaskan dr polyacrylic acid dan menyerang permukaan glass  Ion metal dilepaskan dr glass  Metal bereaksi dgn polyacrylic acid dan permukaan partikel glass membentuk layer gel silika 

Setting chemistry 

Kimiawi dari pembentukan semen: 

Initial stage 

  

Migrasi ion metal ke phase aqueous semen Gelasi poliacid oleh ion metal set Post-set hardening    



Dekomposisi glass dan pelepasan ion metal (Al3+ dan Ca2+)

Saat ion metal banyak berikatan dgn rantai poliacid Dgn kondisi kelembaban yg tinggi semen ekspand Semen rentan terhadap moisture sampai tejadi kekerasan yg cukup 1 jam Pengerasan berlanjut sampai 24 jam tjd translusensi

Maturasi lebih lanjut dgn lambat   

Setelah 24 jam bbrp hari translusensi >>tahan pengeringan dan serangan asam Dlm bulan semen mjd kaku, kekuatan >> Reaksi eksotermik setting shrinkagedihapuskan dgn hydroscopic expansion

Penyebab terbentuknya gel 

Pembentukan gel disebabkan oleh kinerja aluminium multivalen dan ion kalsium yang menggantikan seluruh atau sebagian ikatan hydrasi dan berikatan antara pasangan ion anion-kation.

Air 

Utk melarutkan asam  Dapat memisahkan grup asidik  Hidrasi partikel semen dan melepaskan ion alkaline dr permukaan semen

Efek air 

Air merupakan bagian paling penting  Merupakan medium reaksi dan juga mememegang peranan untuk membentuk produk hydrasi dalam bentuk metal polyalkenoat salt dan silica gel  Air yang berlebihsemen lemah dan slow setting  Pengurangan air: 

Setting lebih cepat, lebih kuat dan tahan lama tetapi saat limit optimum tercapai masih terdapat sisa air mengakibatkan semen menjadi lemah

Penambahan Tartaric acid 

Dapat mengurangi kandungan fluoridepenting dalam menghasilkan glass yang jernih atau sedikit opal  Hasil: GIC lebih translucent  Working time lama; setting time pendek

Bahan tambahan lainnya 

Polyphospate untuk memperpanjang working timesetting time lebih lama  Stannous Fluoride: mempercepat settingmengurangi working time 

Catatan: bahan-bahan tersebut dapat bekerja apabila dikonjugasi dengan tartaric acid

Adhesi GIC dgn enamel& dentin 

Enamel ion exchanger  Dentin substrate idup yg dpt berubah  Ikatan dgn enamel & dentin ikatan yg dinamis ada perubahan rusak & hrs dpt di re- formed  Ikatan kimia  Struktur gigi: enamel 98% hidroksi apatit dentin  70% hidroksi apatit kolagen hy pd dentin

  

Prinsip ikatan GIC – gigi : ikatan hidroksi apatit enamel > dentin GIC tdk berlekatan pd kolagen Mekanisme: 



Saat adsorpsi poliakrlat memasuki permukaan molekuler hidroksi apatit; memindahkan dan menggantikan ion fosfat. Ion Ca dan fosfat hidroksi apatit diganti ion exchange terbentuk layer kalsium dan aluminum fosfat dan poliakrilat pd interface

Perlekatan dgn enamel dan dentin Ion exchange antara GIC dgn permukaan gigi • rantai polialkenoat acid telah masuk ke permukaan enamel dan dentin dan memindahkan ion fosfat dan melepaskannya ke semen.

•Tiap ion fosfat disertai oleh ion Ca utk keseimbangan elektrolitikhslnya layer yg kaya ion pd permukaan • saat asam di buffer oleh pelepasan ion pH akan naik dan interface akan set sbg material baru yg kaya ion antara gigi dan restorasi

Klassifikasi GIC (Wilson & McLean,1988) 

Tipe I: Luting and bonding  





 

 

Sifat flow yang baik dan ketebalan minimal Ukuran grain max: 15 μm Radio-opacity dapat diperoleh dengan menggantikan kalsium dalam glass dengan strontium atau lanthanum Utk sementasi crown, bridge, inlays & alat ortho P/L ratio: 1,5 : 1 atau 3,8 : 1 Fast set Ultimate film thickness 20 μm atau kurang Radiopaque



Tipe II : Restorative 

II.1: restorative (estetik) auto cured dan resin modified    





Utk aplikasi estetik dgn beban oklusal minimal P/L rasio 3:1 sampai 6,8:1 Shade range excellent dan translucency Auto cure cement prolonged setting reaction dan kehilangan air sampai 24 jam setelah peletakan memerlukan perlindungan thdp lingkungan mulut Resin- modified tahan thdp uptake air atau kehilangan air Radiopaque



II.2: restorative material Estetik tidak diperlukan, ttp diperlukan setting yg cepat dan sifat fisik >>  P/L ratio 3:1 sampai 4:1  Fast set  Radiopaque  Lebih tahan terhadap abrasi 



Tipe III; Lining atau base cement         



Sifat utama: strength dan radiopasitas Auto cured atau resin modified Lining atau base tergantung P/L ratio Lining P/L ratio 1,5:1 Beberapa bahan lining mengandung zinc oxide yang cenderung meningkatkan radiopasitas Base atau pengganti dentin P/L ratio 3:1 sampai 6,8:1 Powder >> Sifat fisik >> Setting time cepat karena sering digunakan dalam tumpatan “double laminate” atau “sandwich” Radiopaque Klasifikasi type III dapat diperluas dengan melibatkan GIC nonestetik



Fissure protection Sbg pit & fissure proteksi  Mengandung fluoride dalam konsentrasi tinggi  Retensi < resin sealent 

Kontaminasi dini air 

GIC rentan thdp moisture saat setting dan pengerasan  Kepekaan ini terjadi ketika ion cement-forming ( Ca2+ dan Al3+) sedang ditransfer ke poliacid sampai akhirnya terkurung di dlm gel  Jk air berkontak dgn semen tersebut sebelum semen mengeras ion Ca dan Al akan tersapu dan hilang tjd kerusakan permanen air akan terabsorb dan translucency akan hilang serta permukaan yg lemah akan tererosi  Perlindungannya: varnish atau resin bonding

Sifat fisik dan mekanik  

 

Penambahan fasa disperse flexural strength >> Sintering very fine silver sphere pd permukaan partikel powder utk membentuk cermet ketahanan abrasi >> Penambahan resin (cth. Resin-modified material) kekuatan kompresi dan tarik >> Kandungan asam >> stabilitas di air >>

Faktor yang mempengaruhi sifat semen 

Komposisi semen 

Fluoride    



   

Menurunkan temperatur fusion Meningkatkan karakteristik working pasta semen Meningkatkan kekuatan semen yg telah set Jlh sedang meningkatkan translucency Efek terapeutik prolonged fluoride release

Aluminum glass pembentukan semen >> Glass high silika transparant Glass high alumina opaque Rasio alumina/silika mempengaruhi  

Setting time & opasiti Alumina>>Kekuatan kompresi >>



Ukuran partikel semen 



Temperatur 



Finer partikel setting time cepat; semen lebih kuat

Temp. <> setting time lama

P/L ratio 

Campuran tipis setting time cepat; lebih kuat; tahan lama

Penggunaan klinik/ indikasi Restorasi material:  Lesi abrasi/erosi tanpa preparasi kavitas  Sealing dan filling oklusal pit&fissure  Restorasi gigi desidui  Lesi karies klas V  Lesi karies klas III  Memperbaiki cacat margin pd restorasi  Preparasi kavitas minimal; lesi bukal aproksimal dan oklusal (preparsi tunnel)  Core build-up  Restorasi sementara  veneer crown  Sealing permukaan akar utk overdenture

Penggunaan klinik/ indikasi Fast-setting lining cement & base  Lining utk segala tipe kavitas yg membutuhkan biologikal seal dan aksi kariostatik  Penggantian dentin yg karies utk perlekatan resin komposit yg menggunakan teknik etsa asam  Sealing dan filling fissur oklusal yg menunjukkan tanda awal karies

Penggunaan klinik/ indikasi Luting cement  GIC dgn fine grain  Pelepasan fluor utk pasien dgn insiden karies tinggi  Translucencysemen utk porselenestetis

Kontraindikasi GIC material rapuh; tensile strength <<  digunakan pd low stress-bearing kavitas Translucency yg tdk memadai dan ketidak mampuan utk dipolish kurang cocok dipakai di area labial yg luas  Lesi karies klas IV atau fraktur insisal  Lesi yg melibatkan area labial enamel yg luas diperlukan faktor estetis  Lesi karies klas II  Kehilangan daerah tonjol/cups

Reaksi Setting dari semen auto cure 

Setelah pengadukan kedua konstituen polyalkenoic acid akan masuk kedalam glass yang mengakibatkan dekomposisi dari partikel glass dan melepaskan ion metal, flouride dan asam silika.  Dengan meningkatnya pH fase aqueus, polyalkenoic acid akan mengionosasi dan menghasilkan ladang elektrostatik yang akan membantu pergerakan kation yang dibebaskan kedalam fase aqueus



Rantai polimer akan terlepas dengan adanya peningkatan arus negatifviskositas meningkat. Konsentrasi kation akan terus meningkat, dan akan memadat pada rantai polyacid. Pengerasan akan terjadigaram2 akan mempercepat rekasi, dari sol menjadi gel. Setting awal ini terjadi dalam waktu 4 menit baik dengan luthing cement maupun bahan restoratif lain.  Setelah pembentukan gel, semen akan terus mengeras sebagaimana kation terus berikatan dengan rantai polyanion dan reaksi hydrasi berlanjut. Hydrogel yang kasar akan mulai terbentuk di sekeliling permukaan partikel glass. Maturitas dan stabilitas yang sempurna akan tercapai dalam waktu paling sedikit 2 minggu untuk jenis fast setting dan kemungkinan 6 bulan untuk jenis slow setting, semen estetik konvensional.