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Microscopie électronique à transmission (MET) de l’interface adhésif/dentine
Le mécanisme d’adhésion à la dentine a été determiné morphologiquement par microscopie électronique à transmission (MET) (JEM-1200EX II, JEOL, Tokyo, Japan). Deux surfaces dentinaires ont été préparées pour chaque adhésif selon le même protocole que pour les tests de microtraction. Après application de l’adhésif, les échantillons ont été sectionnés au microtome perpendiculairement à l’interface résine-dentine en vue d’obtenir des batonnets de 0.8 mm de large. La moitié des échantillons est alors déminéralisée et fixée simultanément dans une solution d’acide formique-formaldéhyde (Gooding and Stewart fluid, Prosan, Gent, Belgium) pendant au moins 36 heures. La préparation des autres échantillons de MET aussi bien déminéralisés que non-déminéralisés a été faite selon les procédures en vigueur utilisées pour l’examen des tissus biologiques par microscopie électronique à transmision (MET) (200) Ensuite, des sections de 70-90 nm d’épaisseur à l’interface résine-dentine ont été faites au moyen d’un couteau en diamant (Diatome, Bienne, Switzerland) monté sur un ultramicrotome (Ultracut UCT, Leica, Vienna, Austria).
Les procédures de collage et de microtraction ont été effectuées par le même opérateur alors que les observations au MET ont été faites par un autre opérateur.
Résultats
Les valeurs de microtraction de 11 adhésifs sont représentées au tableau II et à la figure 21. Les valeurs moyennes varient entre 11 et 63 MPa. La plus faible valeur a été obtenue avec le SAM 1 Adper Prompt L-Pop et la plus élevée avec l’adhésif MR 3 OptiBond FL. Les adhésifs SAM 1 ont tendance à donner de plus faibles valeurs que les SAM 2 et les adhésifs MR. Les échecs avant test (essentiellement des fractures durant la section avec le microtome) ont été observés uniquement avec le SAM 1 Adper Prompt L-Pop (4 échantillons sur 18). Aucun échec avant test n’a été observé pour les autres adhésifs testés. L’analyse du type de rupture montre des ruptures interfaciale, cohésive et/ou mixte en fonction de l’adhésif testé (Tableau II) Une tendance générale a été observée: les spécimens qui ont présenté les plus faibles valeurs de microtraction avaient essentiellement une rupture à l’interface résine-dentine (rupture interfaciale) ; tandis que ceux avec les plus fortes valeurs de microtraction avaient plutôt une rupture cohésive dans la dentine ou dans la résine. Concernant la morphologie de l’interface adhésif/dentine, les adhésifs à mordançage et rinçage avaient une structure interfaciale très similaire pour tous les adhésifs tandis que pour les SAM, la structure interfaciale était différente selon l’approche auto-mordançante.
Discussion
Dans ce travail, les valeurs de microtraction de 11 (onze) systèmes adhésifs actuellement disponibles sur le marché ont été déterminées. Nous avons utilisés les tests de microtraction pour déterminer la résistance mécanique de l’interface résine-dentine. Le test de microtraction est aujourd’hui l’un des tests les plus utilisés à cause de ses nombreux avantages par rapport aux tests de traction et de cisaillement notamment une meilleure répartition des contraintes (161, 169). Beaucoup de modifications ont ensuite été apporté à cette méthode (100, 140). Seule la portion dentinaire centrale située juste au-dessus de la pulpe a été utilisée pour éviter toute variation régionale entre la dentine périphérique et centrale (43, 66, 102). Ceci réduit le nombre de spécimens obtenus (6 à 7 au lieu de 30 et plus dans d’autres études (100)) mais contribue certainement à augmenter la valité de nos résultats. Dans cette étude comme dans plusieurs autres (45, 161), les valeurs les plus élevées ont été obtenues avec l’adhésif conventionnel à mordançage et rinçage à 3 étapes (MR3) Optibond FL (Tableau II, Figure 21). Ces valeurs tranchent nettement avec celles de l’autre adhésif à mordançage et rinçage utilisé dans notre étude (Scotchbond MP). Cela pourrait s’expliquer par la présence d’un pourcentage élevé de charges dans Optibond FL et par la forte résistance mécanique montrée par son module d’élasticité relativement élevé, comparable à celui des composites fluides (97). Par contre, la résine adhésive Scotchbond MP ne contient aucune charge et est moins performante comme l’ont montré les travaux de Van Landuyt et Al. (196). Toutefois, les valeurs de microtraction de Scotchbond MP restent comparables à celles des adhésifs à mordançage et rinçage à 2 étapes tels que Scothbond 1 XT et Prime&Bond NT. Le XP Bond (adhésif à mordançage et rinçage à 2 étapes MR2) est relativement chargé en particules de silice et donne des valeurs d’adhérence intermédiaires entre les résines non chargées et celles des résines fortement chargées. Le XP Bond se comporte aussi très bien lors de tests de cisaillement effectués par des praticiens dans ce qui est appelé “les batailles de l’adhésion” de Degrange et al Un autre problème posé par tous les adhésifs MR est la manière dont la dentine doit être traitée après le rinçage pour éviter tout sous- ou surséchage de la surface dentinaire ; tous deux conduisent à une adhésion inefficace (86, 174). L’opportunité d’avoir une bonne hybridation dépend en premier de la nature du solvant utilisé dans le primer et est plus faible pour les primers à base d’acétone (sans eau) (175) que pour ceux à base d’éthanol et d’eau ; ces derniers étant plus tolérants quant au degré d’humidité de la dentine (203). Le seul adhésif à base d’acétone testé était le Prime&Bond NT et a donné les valeurs les plus faibles de tous les adhésifs MR. Les adhésifs à mordançage et rinçage à 2 étapes (MR2) associent le primer et la résine adhésive dans un souci de reduction du nombre d’étapes cliniques de 3 à 2. Dans cette étude, 3 adhésifs MR2 ont été testés (XP Bond, Scotchbond 1 XT and Prime&Bond NT). Leurs valeurs de microtraction sont significativement plus faibles que celles de l’adhésif MR3 OptiBond FL, et sont en corrélation avec les études précédentes menées selon le même protocole et dans le même laboratoire (46, 51, 80). L’adhésion immédiate est le résultat de l’enchevêtrement de la résine dans le réseau de collagène. Ainsi, il n’ya pas de difference dans l’efficacité de l’adhésion des adhésifs à mordançage et rinçage à deux et trois étapes quand ils sont collés sur des surfaces planes et à court terme. Mais dans les cavités complexes (160) ou à long terme (6), les adhésifs MR3 sont plus performants que leurs équivalents à 2 étapes (MR2). Les adhésifs auto-mordançants sont cliniquement plus attractifs car ils ne nécessitent pas d’étape de rinçage evitant ainsi les risques de sensibilité de la technique (sur-mouillage ou sur-séchage). La différence avec les adhésifs MR3 et MR2 ne concerne pas seulement le nombre d’étapes mais aussi l’interaction avec la dentine. Une corrélation très nette a été démontrée entre le pH du primer auto-adhésif et la profondeur de l’interaction avec la dentine.
Aujourd’hui, 4 catégories d’adhésifs auto-mordançants peuvent être distinguées: (46, 204) (Figure 24)
1) les adhésifs auto-mordançants “forts” avec un pH˂1 et une micro-morphologie interfaciale (3-4 µm d’épaisseur, couche hybride complétement déminéralisée) trés proche de celle des adhésifs à mordançage et rinçage;
2) les adhésifs auto-mordançants “moyennement forts” ‘avec un pH voisin de 1.5. Ces adhésifs ont une couche hybride d’environ 1-2 µm, dans laquelle de l’hydroxyapatite est preservée dans la partie inférieure;
3) les adhésifs auto-mordançants “faibles” avec un pH autour de 2. La couche hybride a moins d’1 µm d’épaisseur et est partiellement démineralisée;
4) Récemment, une catégorie d’adhésifs auto-mordançants qualifiés d’ ‘ultra-faibles’ a été ajoutée et concerne ceux avec un pH supérieur à 2.5 (93). Ces adhésifs n’éliminent pas la boue dentinaire mais intéragissent avec elle seulement sur quelques centaines de nanomètres. L’interaction avec la dentine étant quasi inexistante, la résistance micromécanique de l’interface est très dépendante du degrè d’imprégnation et de stabilisation de la smear layer. Les valeurs de microtraction sont alors très dépendantes de la préparation de la surface dentinaire (56). Ainsi, ces adhésifs adhèrent parfaitement à certaines surfaces dentinaires et moins sur d’autres ; ce qui introduit un autre type de sensibilité de la technique. Cliniquement, on préférera unnadhésif qui peut coller sur toute surface comme le font les adhésifs auto-mordançantsdits « faibles » (178). En termes de durabilité, les adhésifs auto-mordançants « faibles » et « ultra-faibles » ont quelques propriétès uniques. La totalité de l’hydroxyapatite n’étant pas enlevée, une grande quantité de calcium est disponible pour une interaction chimique additionnelle avec les monomères fonctionnels de l’adhésif (198, 210). Certaines de ces liaisons sont stables même dans un environnement aqueux (210) et ainsi l’interface peut mieux résister à la rupture hydrolytique de ses composants. Ce mécanisme est supposé prolonger cliniquement la durée de vie des restaurations (201).
Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ADHESION EN DENTISTERIE : Revue de la littérature
1. RAPPELS HISTOLOGIQUES
1.1. L’émail
1.2. La dentine
2. PROBLEMATIQUE DE L’ADHESION AUX TISSUS DENTAIRES
2.1 Terminologie.
2.2 Principes de l’adhésion.
2.2.1 La théorie mécanique.
2.2.2 La théorie de l’adsorption (chimique)
2.3 Facteurs affectant l’adhésion
2.4 Moyens d’évaluation de l’adhésion in vitro.
2.4.1 Les tests de résistance de l’adhésion
2.4.1.1 Les tests de traction, de cisaillement et de microcisaillement.
2.4.1.2 Les tests de microtraction.
2.4.2 Les différentes techniques de vieillissement
2.4.2.1 Le stockage
2.4.2.2 Le thermocyclage.
2.4.2.3 La charge occlusale
2.4.3 Les tests de percolation
3. LES MOYENS DE COLLAGE EN ODONTOLOGIE
3.1 Les adhésifs dentaires en technique directe
3.1.1 Cahier de charges pour un adhésif
3.1.1.1 Biocompatibilité
3.1.1.2 Adhésion et étanchéité
3.1.1.3 Durabilité.
3.1.1.4 Manipulation
3.1.2 Classifications
3.1.2.1. Historique de la classification : les «générations»
3.1.2.1.1 Première génération
3.1.2.1.2 Deuxième génération
3.1.2.1.3 Troisième génération
3.1.2.1.4 Quatrième génération.
3.1.2.1.5 Cinquième génération.
3.1.2.1.6 Sixième génération.
3.1.2.1.7 Septième génération
3.1.2.2 Classification selon le principe d’action
3.1.2.3 Classification selon le nombre de séquences
3.1.2.3.1 Les adhésifs à mordançage et rinçage (M&R).
3.1.2.3.2 Les systèmes auto-mordançants (SAM).
3.1.3 Mécanismes d’action des différents systèmes adhésifs
3.1.3.1 Les systèmes avec mordançage et rinçage (M&R)
3.1.3.1.1 Les systèmes M&R 3
3.1.3.1.2 Les systèmes M&R 2
3.1.3.2 Les systèmes auto-mordançants (SAM)
3.1.3.2.1 Les systèmes SAM 2
3.1.3.2.2 Les systèmes SAM 1
3.1.4 Efficacité des systèmes adhésifs
3.1.4.1 Influence de l’acidité des agents de mordançage
3.1.4.1.1 Au niveau de l’émail
3.1.4.1.2 Au niveau de la dentine
3.1.4.2 Considérations pratiques et sensibilités post-opératoires
3.2 Les systèmes de collage en technique indirecte
3.2.1 Les systèmes d’assemblage
3.2.2 Classification des systèmes d’assemblage
3.2.2.1 Les ciments
3.2.2.2 Les matériaux hybrides
3.2.2.3 Les colles
3.2.2.3.1 Les colles sans potentiel adhésif propre
3.2.2.3.2 Les colles possédant un potentiel adhésif.
3.2.2.3.2.1 La résine 4-META.
3.2.2.3.2.2 La résine MDP.
3.2.2.3.3 Les colles auto-adhésives
3.2.3 Indications selon le type de matériau
3.2.3.1 Le collage de la céramique
3.2.3.1.1 Les céramiques mordançables
3.2.3.1.2 Les céramiques renforcées non mordançables
3.2.3.2 Le collage de la résine.
3.2.3.3 Le collage du métal
DEUXIEME PARTIE: TRAVAUX EXPERIMENTAUX SUR L’EVALUATION L’INTERFACE ADHESIF/DENTINE ET LA MICROTRACTION DES ADHESIFS ET COLLES
1. Essais de microtraction et qualité de l’interface adhésif – dentine.
2. Caractérisation de la fraction inorganique des colles utilisées en technique indirecte
3. Efficacité immédiate et différée de l’adhésion des colles appliquées à la céramique
3.1 Efficacité immédiate de l’adhésion
3.2 Efficacité différée de l’adhésion
DISCUSSION GENERALE.
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES
ANNEXES
Article 1 (Dental Materials)
Article 2 (Journal of Dentistry)
Résumé Congrès CFBD
Liste des abbréviation
