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Resinas Compuestas (página 2)

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Marco teórico

1.-DEFINICION DE LAS RESINAS COMPUESTAS

Las resinas compuestas o composites, son materiales sintéticos compuestos por moléculas de elementos variados. Estas moléculas suelen formar estructuras muy resistentes y livianas, son utilizadas desde mediados del siglo XX en varios campos: Aeronáutica, ingeniería civil, ingeniería naval, odontología, fabricación de prótesis. Se utilizan en odontología en la restauración de dientes, está se adhiere micromecánicamente a la superficie del diente. Y están formadas por un componente orgánico polimérico llamado matriz y un componente inorgánico mineral o relleno.

La primera resina compuesta, fue sintetizada por Ray Bowen (1962), estaba formada por bisfenol glicidil como matriz orgánica y cuarzo como relleno inorgánico. Una de las grandes ventajas de los composites es que permiten diversos colores, que emulan la coloración de las piezas.

RALPH H.; ESQUIVEL J.; 2004, La resina compuesta dental es un material de gran densidad de entrecruzamiento polimérico, reforzado con partículas de relleno que se unen a la matriz por un agente de conexión. Desde inicios de los años 70 han sido el material de elección para la restauración de las piezas del sector anterior, ganando aceptación por sus grandes mejoras en el sector oclusal, en piezas posteriores y zonas con gran exposición a las fuerzas por lo que además se usan como selladores de fosas y fisuras, cementación de otras prótesis fijas, adhesivos para frentes estéticos de porcelana.

La vida media de un composite actual es aproximadamente de 7 años acercándose al de la amalgama de 10 años aproximadamente.

2.-HISTORIA Y EVOLUCION DE LAS RESINAS COMPUESTAS

Cemento de silicato

CRISPIN, B.J.; 1998, El cemento de silicato fue el primer material restaurador translucido, creado por tomas Fletcher (Inglaterra 1878) lo denomino "cemento translucido". Paul Stenbock, Hugo Asher, realizaron cambios a este material y lograron su aceptación como material restaurados antes del inicio del siglo XX. Se presentaba en forma de polvo liquido, el polvo constituido por partículas de vidrio solubles (dióxido de sílice), y el liquido contiene acido fosfórico al 35-50%. Poseían como características un aspecto estético inicial bueno, elevado contenido de flúor, por lo que protegía contra la caries dental y un coeficiente de expansión térmica similar a la estructura dentaria. Pero distaba mucho de ser el material ideal de restauración dental. El polvo y el líquido al reaccionar formaban una matriz tipo gel, que al fraguar en un cemento duro incorporaba y agrupaba todas las partículas de vidrio que no reaccionaron. La sensibilidad a la hidratación y a la contaminación durante la primera fase del fraguado hacía indispensable proteger el material, con mantequilla de coco o un barniz de cavidad. Pero esta protección resultaba parcial. Entre sus desventajas presentaba una alta solubilidad, sufrían un desgaste al poco tiempo de ser colocados, debido a su mala resistencia al desgaste, aparición de tinciones y opacidad, su acidez provocaba lesión pulpar y necrosis ocasional además de una vida clínica corta. A pesar de ello los principios químicos y los vidrios empleados en los silicatos son aplicados en los ionomeros.

EWOLDSEN, N; HERWIG, L.; BRACKET, M.G.; 1999, el cemento de silicato consiste en una solución de vidrio básico y acido fosfórico, el polvo contiene silica y alúmina de un fundente de fluoruros de varios componentes cálcicos. En 1900 se descubrió que al adicionar fundente de fluoruro daba la fusión de un vidrio de aluminosilicatos, de característica estética, y altamente translucido.

El fraguado resulta de una reacción acido base entre sus componentes .Los vidrios de aluminosilicatos, son alcalinos, y expuestos al acido, liberan iones de aluminio, calcio y flúor, el calcio y aluminio crean una matriz gel de aluminio, calcio-fosfato, que incluye sales de flúor que no van a formar parte de la estructura y son liberadas; Los fluoruros liberados reaccionan con el esmalte, inhiben el metabolismo de los carbohidratos asociados a la placa y la liberación de flúor por largo tiempo da como resultado un efecto anticariogénico de este tipo de cemento.

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Figura 1: Cemento de silicato SPEIKO

Fuente: www.speiko.de/es/produkte/speiko_zemente.php

Resinas acrílicas

CRISPIN, B.J.; 1998, Desarrolladas en Alemania en los años 30, y usadas tras la segunda guerra mundial, fueron un intento por obtener un material de vida clínica más larga que los silicatos. A finales de los años 40, las resinas acrílicas de polimetilmetacrilato (PMMA) reemplazaron a los silicatos. Se compone de un polímero (polvo) y de un monómero liquido que mezclados dan como resultado un plástico duro y cristalino. El polvo tiene polimetacrilato de metilo y el líquido metacrilato de metilo. Mezcladas se produce una reacción química polimerizando a temperatura ambiente (autopolimerizables). Mezcladas eran colocadas en la cavidad, posteriormente se las pulía obteniendo un brillo suave, pigmentos adicionados al polvo imitaban el color del esmalte adyacente. Las resinas acrílicas eran insolubles a los fluidos orales, de longevidad ligera a la de los silicatos, fácil manipulación y bajo coste. Pero presentaban por contrapartida baja resistencia al desgaste, contracción de polimerización elevada (7%), en consecuencia filtración marginal, elevado coeficiente de expansión térmica, con microfiltración y caries secundaria, baja resistencia a la abrasión, la absorción de agua debilita el material con mala estabilidad de color. Las resinas acrílicas solo mostraron una longevidad clínica mayor a los silicatos.

RALPH H.; ESQUIVEL J.; 2004, Las resinas acrílicas para obturaciones directas tenían un gran parecido a las resinas acrílicas usadas para la confección de prótesis removibles, remplazaron a los silicatos. Tenían como características un parecido al diente, insolubilidad a los fluidos orales, fácil manipulación y bajo coste. Pero presentaban como desventajas, una baja resistencia al desgaste, una contracción de polimerización alta que ocasionaba su salida de la cavidad o una filtración marginal elevada.

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Figura 2: Acrílico HERALON, polvo y liquido

Fuente: http://www.yoreparo.com/foros/de_todo/71467.html

Composites.-

CRISPIN, B.J.; 1998, Desarrollados en 1962 por el Dr. Ray Bowen, el termino composite se refiere a la combinación de 2 fases de componentes químicamente diferentes para la obtención de un material final con propiedades superiores a las que presentan sus constituyentes de manera individual. Una fase de polímero blando de una resina orgánica, el bis-GMA (bisfenol glicidil metacrilato). Dispersa en esta matriz se encuentra una segunda fase de partículas de cerámica inorgánica originalmente cuarzo y un agente de acoplamiento o silano. La resina es de naturaleza continua y activa y el relleno inorgánico inerte y discontinuo. La fase de resina tendría un comportamiento pobre como material restaurador. La adición de estas partículas de relleno inorgánicas le dan a este material propiedades físicas mejores respecto a las resinas sin relleno (resinas acrílicas), reduciendo además la contracción de polimerización en un 75 % y el coeficiente de expansión térmica en un 60%, reducen la absorción de agua, aumentan la resistencia compresiva, tensora, al desgaste, a la fractura y dan estabilidad de color (FIGURA 4). Arrastran en menor grado, algunos problemas de los silicatos y resinas acrílicas.

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Figura 3: Diferencia microscópica entre una matriz resinosa a base de Bis GMA sin fase oContenido inorgánico (lado izquierdo) y la misma matriz resinosa pero con contenidoInorgánica (lado derecho) unidas por un agente de acople tipo Silano, estaes la estructura actual de todo tipo de resina compuesta.

Fuente: http://www.monografias.com/trabajos45/biomimetizacion-resinas/biomimetizacion-resinas2.shtml

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, las resinas compuestas son los materiales más usados en reconstrucciones estéticas, desde su aparición con Ray Bowen al finales de la década del cincuenta, han tenido transformaciones grandes y mejorado sus propiedades físicas y mecánicas. Bowen reforzó con partículas de carga las resinas epoxicas, al inicio la polimerización se hacía lenta y tendían a la decoloración, Bowen alcanzo un mejor resultado con la molécula de Bis-GMA combinando las resinas epoxicas y los acrilatos. El surgimiento del Bis-GMA sustituyo rápidamente a los silicatos y resinas acrílicas.

3.-COMPOSICION DE LAS RESINAS COMPUESTAS

3.1.- MATRIZ DE RESINA.

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001. Está constituida en la mayoría de las resinas compuestas de monómeros que son diacrilatos alifáticos o aromáticos siendo el Bis-GMA (bisfenil glicidil metacrilato) y el UDMA (uretano dimetil metacrilato) los más utilizados. La matriz contiene además monómeros diluyentes que disminuyen la viscosidad de los monómeros de alto peso molecular (Bis-GMA y UDMA) entre los monómeros diluyentes se encuentra el TEGDMA (trietileno glicol metacrilato), este posibilita mas incorporación de carga y da al material mejor manipulación. (FIGURA 4)

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Figura 4: Estructura química de los componentes de la matriz de resina

Fuente: información científica, Filtek tm P90, 3M ESPE, página 4

CRISPIN, B.J.; 1998, la resina original de Bowen combina bisfenol-A con glicidil metacrilato bis-GMA, estructura más favorable que del metilmetacrilato. Su tamaño mayor y la estructura aromática que presenta aumentan la rigidez, la resistencia compresiva, reduciendo la contracción de polimerización y la absorción de agua. Al combinar se con un diluyente (TEG-DMA) que controla su alta viscosidad es apropiado como material restaurador directo. El TEG-DMA facilita la manipulación, permitiendo conseguir un material más flexible y menos quebradizo. Para incrementar la vida de los composites son añadidos compuestos que inhiben la polimerización entre estos esta el 4 metoxifenol (PMP) y el 2, 4, 6-butilfenol triterciario (BHT). El bis-GMA y el UDMA (uretanodimetil metacrilato) resina de viscosidad baja (Foster y Walker 1974) conforman la matriz resinosa de los composites actuales.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, La matriz resinosa está formada por diacrilatos alifáticos o aromáticos, el Bis-GMA (bisfenol glicidil metacrilato) y el UDMA (uretano dimetil metacrilato). Monómeros menos viscosos como el Bis-EMA6 (bisfenol A polietileno glicol dieter dimetacrilato) están siendo agregados reduciendo el TEGDMA, este es de menor peso molecular, posee menos enlaces dobles por unidad de peso reduciendo así la contracción de polimerización, problema inherente a las resinas compuestas, esta sustitución disminuye el envejecimiento y le confiere una matriz más dura, mayor hidrofobicidad disminuyendo alteraciones por humedad atmosférica.

2.- PARTICULAS DE CARGA

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Brindan estabilidad dimensional a la inestable matriz resinosa. Cuando las partículas son mezcladas a la matriz un primer efecto se da en la disminución de la contracción de polimerización efecto que se debe a la disminución de la cantidad de resina. Otras mejoras se ven en son menor absorción de agua y menor coeficiente de expansión térmica, aumento de la resistencia a la tracción, compresión, abrasión, un mayor modulo elástico (mayor rigidez). Las partículas utilizadas son partículas de cuarzo o vidrio obtenidas a través de un proceso de moledura, el cuarzo es dos veces más duro que el vidrio y se une mejor a los agentes de cobertura. Otro tipo de partículas usadas son las de silica de 0,05 micrómetros en tamaño obtenidas por quema (pirolíticos) y procesos de precipitación (silica coloidal).

CRISPIN, B.J.; 1998, Al relleno inorgánico del composite se debe las mejoras en sus propiedades físicas en comparación a los silicatos y acrílicos sin relleno. El cuarzo sílice o vidrio son elementos duros e inertes y similares a la estructura dentaria en cuanto a la translucidez e índice de refracción. La resistencia a la fractura, al desgaste y la contracción de polimerización mejoran al aumentar la cantidad de relleno inorgánico. Es importante conocer el contenido de este relleno o carga está representada como volumen o porcentaje en peso. Cuando las partículas son menores el pulido y la resistencia al desgaste son mejorados en el composite.los composites se clasifican en base al tipo de relleno: Macrorelleno, microrelleno e híbridos.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Dan estabilidad dimensional a la matriz mejorando sus propiedades, su adición a la matriz reduce la contracción de polimerización, la absorción de agua y el coeficiente de expansión térmica, aumenta su resistencia a la tracción, a la compresión, la abrasión y el modulo elástico (rigidez). Las partículas de cuarzo o vidrio obtenidas por moledura son las más usadas, también son usadas partículas de silica de 0,04 mm (microparticulas) obtenidas e procedimientos pirolíticos y de precipitación (silica coloidal). La actual tendencia es la disminución de las partículas mayores con una distribución lo más estrecha posible (0,5 micrómetros). Se creía que a mayor carga en la matriz mejores propiedades se obtendrían, una contracción de polimerización menor por ello menor filtración marginal (surgimiento resinas condensables). Sin embargo se observo que mas importante que la contracción de polimerización es la tensión de contracción es decir la relación entre contracción de la resina y su modulo elástico (rigidez). Resinas con alto contenido de carga se contraen menos pero causan mayor filtración por ser muy rígidas.

3.-AGENTE DE COBERTURA

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Este agente es el material que une a las partículas de carga con la matriz resinosa, mejora las propiedades físicas y mecánicas, ofreciendo una transferencia de tensiones de la matriz a las partículas de carga. Ofrece estabilidad hidrolitica, previniendo que el agua penetre en la interfase resina/carga. Los agentes de cobertura se denominan silanos pues pertenecen al grupo órgano/silanos, hidrolizados tienen grupos silanoles que se unen a los silanos de las partículas de carga por conexiones siloxanas. Los órgano/silanos son moléculas bipolares poseen además grupos metacrilato que forman conexiones covalentes con la resina durante la polimerización posibilitando una interface resina/partícula de carga adecuada.(FIGURA 5)

CRISPIN, B.J.; 1998, Los agentes aglutinantes adhieren el relleno a la resina para ello se usan los silanos moléculas orgánicas bipolares, son moléculas bifuncionales tienen un grupo silicona hidrolizable en un extremo y un grupo órgano funcional metacrilato en el otro extremo. El grupo silicona se une de forma iónica al agua de la superficie del cristal y el extremo orgánico se une covalentemente a la matriz de resina. Los micro y macrorellenos son tratados con silano antes de ser incluidos en la resina, la unión entre silano y relleno es hidrolizable con facilidad, al absorberse agua hay una disminución de la longevidad del composite, debido al detrimento del relleno expuesto en la superficie de la restauración. La adhesión del relleno y la matriz facilita la transferencia de cargas entre ambos, ofreciendo además resistencia a la perdida de relleno, en la superficie.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, El agente de cobertura une las partículas de carga a la matriz resinosa, este agente llamado silano mejora propiedades físicas y mecánicas al establecer una transferencia de tensiones de la matriz que se deforma más fácilmente a las partículas que son más rígidas e indeformables. Previene la penetración de agua en la interface resina/carga dando estabilidad hidrolítica.

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Figura 5: Silano, molécula bipolar que se une a las partículas de relleno al ser hidrolizados a través de puentes de hidrógeno y a su vez, posee grupos metacrilatos, que forman uniones covalentes con la resina durante el proceso de polimerización ofreciendo una adecuada interface resina / partícula de relleno

Fuente: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0001-63652008000300026&script=sci_arttext

4.- INICIADORES DE POLIMERIZACION

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, la tasa de conversión polimérica o cantidad de monómero convertido en copolimero repercute en las propiedades físicas y mecánicas de las resinas compuestas. Los sistemas activadores responsables de esta conversión polimérica usados son: El calor (termopolimerización), luz visible (fotopolimerizables) y componentes químicos (autopolimerizables). La termopolimerización ofrece la mayor tasa de conversión, resultando una resina más rígida y resistente a manchas y la fractura y se utiliza en la fabricación de partículas de carga prepolimerizadas, usadas en las resinas compuestas de microparticulas y para restauraciones indirectas tipo facetas, además de inlay, onlay y overlay. El sistema fotopolimerizable se obtiene una polimerización de buena calidad, da una cura uniforme de la matriz resinosa. El sistema de autopolimerización es menos eficiente, en este un compuesto químico es utilizado para iniciar la reacción, los iniciadores se encuentran en dos pastas, que deben mezclarse por un método de mezcla por espatulado que puede incorporar aire a la mezcla debilitando el producto final, además el oxigeno es un inhibidor de la polimerización que hace que baje la tasa de conversión comparado con los otros sistemas. Se observa una inestabilidad de color debido a las aminas terciarias compuestos muy reactivos al ser fuertes donadores de electrones reaccionando con facilidad y formando interacciones químicas complejas que llevan a una decoloración intrínseca. Estas aminas terciarias son utilizadas además en los sistemas fotopolimerizables en menores concentraciones (menos de 0.1%) los sistemas autopolimerizables se encuentran en un porcentaje mayor (más del 2%). Los sistemas fotopolimerizables utilizan aminas alifáticas (no aromáticas), las cuales son menos reactivas. Las resinas compuestas fotopolimerizables son más estables en el color al tener menos aminas terciarias residuales comparadas con las de autopolimerización.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Son agentes químicos que excitados o activados inician el proceso de polimerización. En las resinas autopolimerizables el peróxido de benzoilo es el iniciador. Y en las resinas fotopolimerizables las canforoquinonas u otras diquetonas excitadas por luz visible de longitud de onda entre 420 y 450 nm., comienzan el proceso. (FIGURA 6)

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Figura 6: Estructura molecular del Peróxido de benzoilo (lado izquierdo) y la canforoquinona (lado derecho)

Fuente: http://es.haivli.net/article/?type=detail&id=10; Fuente: información científica, filtek tm P90, 3M ESPE, página 8

CRISPIN, B.J.; 1998, Los acrilatos tipo bis-GMA polimerizan por adición. Cada molécula de monómero Bis-GMA tiene un enlace doble de carbono insaturado, al interrumpirse esta unión el electrón libre provoca que la molécula sea muy reactiva, generando un enlace doble con la molécula vecina dejando otro electrón libre en la cadena recién formada, se da una reacción en cadena hasta que polimeriza la mayor parte del monómero. Para comenzar la reacción se emplean iniciadores químicos, estos se convierten en radicales libres al ser activados, así disponen de un electrón altamente reactivo, reaccionando con el doble enlace de carbono del monómero transfiriendo el electrón libre, iniciando la reacción antes descrita. La activación puede producirse por calor, reacción física o reacción fotoquímica al ser los composites de activación directa se usan dos modalidades y por los que pueden ser clasificadas las resinas en: Activados químicamente (autopolimerizables) y fotoactivados (fotopolimerizables), estas últimas pueden ser clasificadas además por la longitud de onda utilizada para la activación: Luz ultravioleta y la luz visible.

El aire inhibe la polimerización del composites auto o fotopolimerizables esta capa inhibida por el aire se encuentra en la superficie de la resina es rica en enlaces dobles, lo que permite aplicar los composites en varias capas. Esta resina no polimerizada de la capa final se elimina durante el acabado y pulido de la restauración.

3.4.1 ACTIVACION QUIMICA.-

CRISPIN, B.J.; 1998, fue empleado por Bowen en su primer composite y continua su uso en nuestros días por algunos productos. Se presentan en dos pastas, conocidas como base y catalizador. La base contiene el iniciador o peróxido de benzoilo y el catalizador posee el activador o amina terciaria aromática. Las dos pastas se mezclan, la amina actúa como donante de electrones reacciona con el peróxido de benzoilo y forman un radical libre. La resina autopolimerizable remplazo a los silicatos y acrílicos como restaurador estético principal. Para luego ser sustituidos por los sistemas fotopolimerizables. Son usados para construcción de muñones o áreas donde el acceso de luz de polimerización en la preparación es difícil. Se propuso una combinación de composites auto y fotopolimerizables en la clase II para la técnica de polimerización dirigida.

3.4.2 ACTIVACION POR LUZ ULTRAVIOLETA.-

CRISPIN, B.J.; 1998, Buonocore en 1970 describió el primer composite fotopolimerizable. Contenía un fotoiniciador (benzoinmetileter) que reaccionaba con luz ultravioleta de una longitud de onda de 365 nm. Convirtiendo el benzoinmetileter en radical libre, este sistema fue bien recibido, pues permitía un tiempo de trabajo ilimitado comparados con los autopolimerizables. Pero surgieron dudas sobre su seguridad, respecto al riesgo de lesión corneal y de tejidos blandos por radiación ultravioleta. Las unidades fotopolimerizadoras debían calentarse previamente varios minutos, disminuían su rendimiento y no se podía controlar su eficiencia de forma visual, el fraguado de una capa de 1,5 mm requería de 60 segundos. La luz ultravioleta tiene una capacidad limitada de penetración en el esmalte. Ya no son fabricados este tipo de lámparas fotopolimerizadoras, por sus inconvenientes y la aparición de los sistemas de luz visible.

3.4.3 ACTIVACION POR LUZ VISIBLE.-

CRISPIN, B.J.; 1998, Solucionaron muchos problemas de los sistemas activados por luz ultravioleta y son en la actualidad los de elección, la profundidad de fraguado es mayor (3mm) y se acorto el tiempo de exposición de 30segundos por capa, aunque el esmalte atenúa la luz visible permite polimerizar la resina en zonas retentivas de la preparación. Las unidades no requieren un calentamiento previo, y mantienen su eficiencia más constante que las lámparas de luz ultravioleta. Los fotoiniciadores son diquetonas (canforoquinona) que produce radicales libres al ser expuesto a la luz visible de espectro azul (420-450nm.), contienen además en pequeña cantidad aminas terciarias que aceleran la reacción inicial, disminuyendo el tiempo de fraguado. Muestran mejor estabilidad de color ya que son las aminas y el peróxido de benzoilo culpables de las alteraciones de color. Las unidades están compuestas por una caja que contiene los siguientes elementos: bombilla, ventilador, interruptor, temporizador, y un cable de fibra óptica que sale de la caja y conduce la luz de la unidad a la punta de polimerización, se debe tener cuidado de no doblar el cable para no fracturar la fibras ópticas individuales. Las unidades tipo pistola cuyos elementos funcionales están en la unidad compacta eliminan la necesidad del cable de fibra óptica, cuentan con puntas intercambiables de varios diámetros.las unidades de luz visible se consideran menos peligrosas, deben de tomarse precauciones para evitar lesiones de la retina debido a la luz visible directa o refleja, la luz azul intensa puede producir lesión en los foto receptores del ojo con un efecto acumulativo. Se debe utilizar protectores diseñados para absorber la luz azul.

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Cuadro 1: Composición básica de las resinas compuestas

Fuente: CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, restauraciones estéticas con resinas compuestas en dientes posteriores, pag14

EFECTOS DEL SISTEMA DE INICIACION SOBRE LAS PROPIEDADES FISICAS.-

CRISPIN, B.J.; 1998, La finalidad de los sistemas iniciadores consiste en la conversión de un monómero en polímero, esta cantidad o índice de conversión varía de acuerdo al iniciación empleada. Un elevado índice de conversión disminuye el monómero residual no fraguado, mejorando así las propiedades físicas. La activación química es la más incompleta, el porcentaje de dobles enlaces no reaccionados se de 25-70%. Al mezclarse las dos pastas se consiguen grados variables de homogeneidad en el composite final. La incorporación de oxigeno inhibe la polimerización reduciendo aun más el índice de conversión final. Ambos factores aumentan la absorción de agua y contracción de polimerización, mal coeficiente de expansión térmica y baja resistencia a la fractura. Clínicamente se observa alteración de color, fractura marginal, disminución de la resistencia al desgaste, comparándose con una resina de polimerización más completa. Con la fotoactivación el índice de conversión es elevado, permitiendo obtener materiales de mejores propiedades físicas, pero puede producirse una polimerización incompleta cuando no se consideran los siguientes factores:

CRISPIN, B.J.; 1998, se creyó en un principio que estas unidades no sufrían de disminución gradual de intensidad, hecho advertido en los sistemas de luz ultravioleta. La intensidad disminuye con el tiempo debido al envejecimiento de la bombilla halógena, esto da como resultado una polimerización incompleta en la parte más profunda de la capa que se encuentra polimerizándose, la superficie reflectora de la bombilla se obscurece por el continuo uso. El doblado del cable de fibra óptica rompe las fibras individuales, disminuyendo la intensidad. Los radiómetros miden la cantidad de luz emitida por las unidades fotopolimerizadoras, son útiles para evaluar su rendimiento.

Se recomienda que cada capa de composite sea expuesto entre 30 a 40 segundos. Tiempos más largos no afectan a la resina, no es posible sobre polimerizar un composite. La reacción de polimerización sigue su proceso después de la exposición a la luz, los composites recién adquieren su máxima dureza hasta más de 24 horas después de iniciada la polimerización. La dureza superficial aumenta de modo exponencial posterior a la exposición a la luz, se recomienda esperar 10 minutos antes de terminar el composite.

La intensidad de la luz disminuye en función del cuadrado de la distancia a la superficie., la punta polimerizadora debe ser colocada lo más cerca posible (1 mm) de la resina para optimizar el polimerizado. Un aumento de la distancia debe equilibrarse ampliando el tiempo de polimerización. Es recomendable realizar las restauraciones por capas que no superen los 2 mm de grosor pues la dureza de la resina disminuye cuanto mayor es la distancia a la superficie del composite.

La luz se transmite fácilmente en resinas de colores claros que de colores oscuros. Al emplear colores oscuros se debe aumentar el tiempo de polimerización y reducir el grosor de los incrementos. Las partículas de cristal transmiten mejor la luz, que los microrellenos y las matrices de resina orgánica.

La luz penetra en el esmalte y la dentina, con una intensidad reducida, así el tiempo de polimerizado debe de aumentarse dos a tres veces en áreas de la preparación que no pueden exponerse directamente a la luz. La termoactivación tiene el mayor índice de conversión, logrando las mejores propiedades físicas de la resina. Los composites polimerizados por calor se emplean en las técnicas indirectas.

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Tabla 2: Factores que influyen en la reacción de polimerización de las resinas compuestas

Fuente: http://scielo.isciii.es/scielo.php?pid=S1698-69462006000200023&script=sci_arttext

CLASIFICACION DE LAS RESINAS COMPUESTAS.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, La clasificación más usual está basada en el tipo de carga utilizada. Esta clasificación permite una generalización muy popular de los composites en tres tipos: macropartícula, micropartículas e hibridas, las macropartículas poseen grandes partículas de vidrio o cuarzo y las de micropartículas pequeñas partículas de silica. Las hibridas tienen ambas partículas mezcladas variablemente.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, De forma simplificada se pueden ordenar por el tipo de carga en resinas de: macropartículas, microparticulas, hibridas (miniparticulas, submicrometricas, baja viscosidad (flow), alta viscosidad (condensables).

RESINAS COMPUESTAS DE MACROPARTICULAS.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, son denominadas así por el tamaño de las partículas que van de 15 a 100 micrómetros , en los productos más antiguos por esta razón conocidas como tradicionales o convencionales, las más frecuentes son las de cuarzo inorgánico o cristal de estroncio o bario que varían de 5 a 12 micrómetros, pueden presentarse esporádicamente hasta de 100 micrómetros (FIGURA 7); El cuarzo fue sustituido por su radiopacidad que es menor que la dentina, a pesar de su excelente estética y durabilidad. La radiopacidad es exigencia actual y puede ser obtenida con vidrios radiopacos como el de estroncio (densidad de 2.44g/cc) y vidrio de bario (3.4g/cc estos al ser más densos que otras partículas de carga especialmente los de bario aumentan el contenido de carga por peso y son molidos con facilidad.

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Figura 7: Rellenos convencionales o de macropartículas: producidos por molido. Las partículas tienen forma astillada, así los rellenos molidos varían grandemente en tamaño.

Fuente: www.odontologos.com.co/.../voco/voconews/2.htm

CRISPIN, B.J.; 1998, los composites con macrorelleno fueron los primeros en ser empleados, contenían relleno de cuarzo, la radiolucidez de este dificultaba la detección de caries secundarias bajo las restauraciones. El tamaño medio oscilaba entre 15 a 30 micrómetros (partícula grande), incluso 100 micrómetros, permitían una carga de 75-80%, por peso.

No se podían obtener superficies lisas, ya que al pulir quedaban al descubierto partículas grandes e irregulares pues se eliminaba con mayor facilidad la matriz que es más blanda, esto conducía al arrancamiento de estas partículas grandes, aumentando la rugosidad de la superficie, al ser sometida la resina a cambios térmicos y al tener la matriz y las partículas diferentes coeficientes de expansión térmica, las partículas se aflojaban. Las superficies rugosas facilitan la acumulación de placa, facilitan la tinción e irritan la encía adyacente comprometiendo de esta forma la estética, presentaban en el sector posterior baja resistencia al desgaste, por todo ello debían ser remplazadas muy prontamente.

Los macrorellenos más recientes contienen partículas de 1 a 5 micrómetros de tamaño (partícula pequeña) con similares valores de carga orgánica, los rellenos de cristales de bario y estroncio son de menores tamaños y más blandos, permitiendo un mejor pulido, menor riesgo de rugosidad y pigmentaciones. Además de ser radiopacos, los macrorellenos son fabricados actualmente de partícula pequeña.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, En un principio el tamaño de las partículas era de 15 a 100 mm, actualmente partículas de 2 micrómetros son consideradas macropartículas, estas partículas eran de cuarzo inorgánico y vidrio de estroncio o bario, el cuarzo fue lentamente sustituido porque a pesar de su excelente estética y durabilidad posee radiopacidad menor que la dentina, además de ser altamente duro pues desgastaba con la falta de armonía la dentición natural antagonista.

Consideraciones clínicas de las macropartículas.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, por las dimensiones grandes de las partículas de carga, los composites de macropartículas presentan deficiencias como la rugosidad superficial, dificultad de pulido, hay un desgaste preferencial de la matriz resinosa, que propicia una prominencia de las macropartículas de carga más resistentes. Estas partículas se desprenden y forman pequeños cráteres, esto influye en el brillo superficial y las hace más susceptibles a las manchas por ser lugares de retención de manchas. La textura superficial pobre es probablemente la razón de su desempeño clínico inferior en la región posterior, al encontrarse bajo tensiones oclusales.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Fueron sustituidos por su desempeño clínico, su alta rugosidad superficial, su pulido difícil, el desgaste de la matriz de resina dejaba al descubierto las prominencias de las partículas grandes de carga que son más resistentes al desgaste que la matriz, esta rugosidad disminuía el brillo superficial y hacia más susceptible la aparición de manchas por retención de pigmentos. Existen alternativas mejores al empleo de este tipo de resinas razón por la cual no es muy indicada en ninguna situación clínica.

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Cuadro 3: Limitaciones e indicaciones de las resinas de macropartículas

Fuente: Fuente: ALVES, R.J.; NOGUEIRA, E.A.; 2003, estética odontológica, nueva generación; página 61

RESINAS COMPUESTAS DE MICROPARTICULAS.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, debido al pobre poder de pulimiento de las resinas de macropartículas surgieron las resinas compuestas de microparticulas. Las microparticulas son hechas de silica pirogénica (ceniza) o silica coloidal; Son aproximadamente 300 veces menores que una partícula de cuarzo en una resina compuesta tradicional (0,4 micrómetros) (FIGURA 8). Las microparticulas son obtenidas a través de la ceniza proveniente de la quema de dióxido de silicona (silica pirogénica) o por adición de partículas coloidales de silicato de sodio al agua y al acido clorhídrico (silica coloidal). Las microparticulas son adicionadas a la matriz resinosa por 2 formas: directa (composite homogéneos) e indirecta (composites heterogéneos). En los composites homogéneos las microparticulas son añadidas en su forma original a la matriz, lo que resultaría ideal si fueran incorporadas en cantidades altas lo que no es posible, pues una adición aunque mínima aumenta la espesura del producto, pues las partículas muy pequeñas poseen una gran área de superficial. Esta limitante impulso el desarrollo de microparticulas heterogéneas, en estos composites las microparticulas no son añadidas directamente sino que son comprimidas en aglomerados a través de procesos de sinterización, precipitación, condensación o salinización, estos aglomerados se añaden a la matriz resinosa incorporándose alrededor del 70% en peso o más de carga. La resina se polimeriza posteriormente en bloque, para ser congelada y posteriormente molida en partículas que varían de 1 a 100 micrómetros oscilando entre 20 y 60 micrómetros, estas son las partículas denominadas prepolimerizadas y son finalmente adicionadas a la resina no polimerizada que ya contiene partículas (homogéneas), dando como resultado un producto final con alto contenido de carga (80%). Se puede obtener superficies mas pulidas de mayor durabilidad que con las de macropartículas.

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Figura 8: Microrelleno de dióxido de silicio (izquierda) y de vidrio de silicato de aluminio bario (derecha)

Fuente: Tetric evo ceram, información científica, ivoclar vivadent, pagina 4 – 5

CRISPIN, B.J.; 1998, se desarrollaron a finales del siglo setenta, fabricados y diseñados para solucionar el frecuente problema de pulido de los macrorellenos. El microrelleno contiene partículas de sílice submicronicas (0,04micrometros) en lugar de cuarzo o cristales, estas partículas permiten un optimo pulido de la superficie consiguiendo una textura parecida a la del esmalte. El sílice pirolítico (ceniza de sílice) es un agente espesante de las pinturas y cosméticos. Al incorporar una pequeña cantidad aumenta de forma impresionante la viscosidad de la resina, por la elevada superficie de área del microrelleno, por esto se incorporan grados bajos de carga (menor al 35% en peso) en consecuencia las propiedades físicas y el comportamiento clínico fueron decepcionantes. Los microrellenos empleados actualmente son del tipo heterogéneo y se fabrican para aumentar la carga de relleno. El primer método mezcla el microrelleno y la resina bajo calor, se polimeriza la mezcla y se la tritura en partículas de 1 a 200 micrómetros de tamaño. Las partículas prepolimerizadas se añaden a una resina no polimerizada similar. El segundo método usa el sinterizado para aglomerar el microrelleno en pequeñas bolas (0,07 -0,2 micrómetros) o complejos mayores (3 – 5 micrómetros), que son añadidos a una resina no polimerizada. Se puede recurrir a uno a ambos métodos consiguiendo una carga de relleno en peso ligeramente superior al 50%.la calidad final de los microrellenos supera de manera amplia a los macrorellenos. Pero su mayor cantidad de matriz resinosa le da propiedades clínicas menos favorables, mostrando un coeficiente alto de expansión térmica, mayor contracción de polimerización, mayor absorción de agua y una resistencia menor.

Consideraciones clínicas de las microparticulas.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Posee ventajas sobre las resinas convencionales, al permitir mayor grado de pulimiento, estas al comportarse muy bien en el sector anterior donde las tensiones masticatorias son relativamente pequeñas, presentan problemas en el sector posterior de alta tensión masticatoria. Poseen propiedades físicas y mecánicas inferiores a los composites tradicionales, observándose de manera general mayor sorcion de agua, alto coeficiente de expansión térmica y menor modulo de elasticidad. A pesar de su resistencia al desgaste por fricción comparados con los composites híbridos pesados (alta cantidad de carga), no están indicadas en áreas de alta concentración de tensiones por la probabilidad de fractura, por poseer baja resistencia a la tracción. Las microparticulas de carga ofrecen un grado de pulimiento imbatible, dando alta estética a la restauración esto debido a que las partículas de carga son menores que las partículas de los dispositivos abrasivos para el acabado y pulido de las restauraciones, la matriz y microparticulas son removidas juntas.

El coeficiente de expansión térmica indica cuanto se expandió o contrajo un material debido a alteraciones térmicas, las resinas microparticuladas poseen un alto coeficiente de expansión térmica, por su menor contenido de carga, lo que aumenta la posibilidad de desintegración marginal y microfiltración.

La baja resistencia a la tracción, se caracterizan por una mayor flexibilidad, son por lo tanto susceptibles a la propagación de grietas, por lo que son contraindicados en clase I, II y IV. La baja resistencia a la tracción puede relacionarse a la propagación de grietas circunyacentes a las partículas de carga por la débil unión de las partículas prepolimerizadas a la matriz resinosa.

Poseen una alta capacidad de deformación, hay una conexión deficiente en la interface partículas prepolimerizadas y la matriz circunyacente observada en resinas compuestas de microparticulas con partículas de carga prepolimerizadas, debido a que son altamente polimerizadas y no se copolimerizan con la matriz adyacente resultando en una dislocación de partículas. Esto ocasiona una estructura susceptible a la deformación con tendencia a la fractura.

Su alta contracción de polimerización, levemente mayor que la observada en las resinas tradicionales, por el hecho de tener mayor matriz resinosa disponible para la contracción. La contracción de polimerización es un problema asociado a las resinas compuestas que desencadenan fallas marginales, observados visualmente como líneas blancas que indican fallas en los bordes.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Surgen a consecuencia de las desventajas de las resinas compuestas de macropartículas, las microparticulas se obtienen de la silica pirogénica o coloidal y son 300 veces menor que una partícula de cuarzo, en el orden de 0,04 mm.

Clínicamente se comportan bien en la región anterior donde las tensiones masticatorias son relativamente bajas, presentan problemas en la región posterior por sus inferiores propiedades mecánicas.

Tienen una estética excepcional por la translucidez natural, el alto grado de pulimiento que se puede conseguir en relación a las resinas hibridas y de macropartículas. Sus limitaciones las contraindican en restauraciones clase I, clase II, clase IV por la susceptibilidad a la fractura y baja resistencia a la abrasión; Su menor modulo elástico (menor rigidez) y las mejoras en las propiedades de las resinas de microparticulas modernas, por la incorporación de altas cantidad de carga a través de la prepolimerización ampliaron sus indicaciones clínicas: facetas estéticas, clase V, clase V radicular, clase III (individual o en conjunto con resina hibrida), núcleos (muñones) de relleno sobre tornillos prefabricados.

Entre sus contraindicaciones están: el uso generalizado en dientes posteriores, como ultima capa (oclusal) en dientes posteriores, facetas estéticas con reducción incisal y restauraciones clase IV en forma general.

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TABLA 4: Limitaciones y ventajas de las resinas de micropartículas.

Fuente: ALVES, R.J.; NOGUEIRA, E.A.; 2003, estética odontológica, nueva generación; página 62

RESINAS COMPUESTAS HIBRIDAS.-

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, tienen tanto micro como macropartículas de carga. Algunas resinas convencionales poseen también macro y micropartículas de carga ya que estas últimas pueden se utilizan para ajustar la viscosidad. Estas no se denominaban hibridas pues la cantidad de micropartículas que poseían era pequeña (5%). Las resinas compuestas hibridas actuales contienen entre 10 y 20% en peso de micropartículas de silica coloidal y 50 a 60% de macropartículas de vidrio, llegando a un 75 a 80% total en peso. Las micropartículas pueden ser añadidas de forma pura, prepolimerizadas y aglomerados. Al combinar macro y microparticulas confiere al material propiedades únicas y superiores: Mejorando la transferencia de tensiones entre las partículas, es decir al aumentar la carga en porcentaje la distancia entre partículas disminuye aliviando la tensión y mejorando de esta manera la resistencia hay un aumento de la fuerza cohesiva en la matriz, dificultando propagación de grietas. Para motivos didácticos las resinas hibridas están divididas en: hibridas de pequeñas partículas, hibridas submicrométricas, e hibridas con alta cantidad de carga.

CRISPIN, B.J.; 1998, los composite híbridos combinan ventajas de los macro y microrellenos, pueden ser descritos como composites de macrorelleno de partícula pequeña (0,6-5 micrómetros), con microrelleno de 0,04 micrómetros, incorporados a la matriz de resina, el microrelleno presenta un coeficiente de expansión térmica compatible con las partículas de macrorelleno reduciendo su aflojamiento al ser sometida a un cambio térmico (FIGURA 10). La carga es del 80% en peso le da propiedades similares a los de macrorelleno y la mezcla con microrellenos la obtención de una superficie mas lisa. Sistemas más actuales incorporan bolitas de microrelleno aglomeradas de 0,1 micrómetros, estos combinados con microrelleno de 0,04 micrómetros y macrorelleno de partícula pequeña mejoran más el refuerzo y el endurecimiento de la matriz de resina debido al aumento de la carga de relleno. Los composites híbridos tienen propiedades físicas mejores, su comportamiento clínico supera a los macrorellenos y microrellenos, exceptuando la calidad en el pulido de estas últimas. Los composites híbridos pueden subdividirse basándose en el tamaño del macrorelleno empleado.

En los nuevos composites los esfuerzos de los fabricantes se centran en la distribución del tamaño de las partículas. Consiguiendo partículas inferiores a un micrómetro hasta un tamaño máximo de 2-4 micrómetros. Los primeros híbridos submicronicos presentan una distribución bimodal del tamaño de las partículas, tienden a agruparse en dos valores 1 y 5 micrómetros. Materiales más recientes triturados de mejor manera, se realiza la distribución continua del tamaño de las partículas, con un mejor empaquetamiento y mayor número de partículas por unidad de volumen. Ensayos in vitro indican mejora en las propiedades, gran translucidez, y excelente pulido en áreas de extrema estética.

CASTAÑEDA, J.C.; 2009, las resinas microhibridas poseen un alto porcentaje de carga inorgánica, son de viscosidad media, tienen una alta resistencia al desgaste, exelente estética, son de rugosidad superficial aceptable, de modulo elástico medio, tienen una gran versatilidad, son disponibles en gran variedad de colores, con diferentes grados de traslucidez y opacidad.

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Figura 9: Matriz resina hibrida, Filtek Z250, partículas redondas de zirconio/sílice sintético, distribución del tamaño de partículas es de 0,01 a 3,5 micrómetros, tamaño promedio 0,6 micrómetros

Fuente: FiltekTM Z250 restaurador universal, perfil técnico, 3m ESPE, página 10.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Poseen macro y microparticulas de carga, obteniendo así características de cada una de estas partículas. Las resinas hibridas actualmente están constituidas por 10-20% de microparticulas de silica coloidal y 50-60% de macropartículas de vidrio de metales pesados. Tienen un porcentaje de carga del 75-80%.

Esta combinación de partículas mejora la transferencia de tensión entre partículas, confiriendo propiedades únicas y superiores. El aumento porcentual de carga disminuye la distancia interparticular, mejorando la resistencia del material, pues la carga es inherente y no cambia dimensionalmente. Las resinas hibridas se dividen en:

HIBRIDAS DE PEQUEÑA PARTICULA

CRISPIN, B.J.; 1998, Los híbridos de partícula pequeña sus partículas tienen un tamaño medio de 1 a 5 micrómetros. Al combinar partículas submicronicas con microrelleno de 0,04 micrómetros y el aglomerado se eleva el porcentaje de carga y la capacidad de pulido. Los sistemas de pulido son fabricados para conseguir una superficie óptima de pulido de los composites híbridos, el pulido de los híbridos submicronicos se aproxima al de los microrellenos.

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Las hibridas de pequeñas partículas llamadas así porque las macropaticulas varian entre 1 a 5 micrometros, contienen micropartículas en un 10 y 15%, presentando calidad de pulido buena y resistencia al desgaste.

HIBRIDAS SUBMICROMETRICAS

CRISPIN, B.J.; 1998, Híbridos submicronicos, estos contienen macrorelleno de partículas de tamaño menor a 1 micrómetro (0,6-0,7 micrómetros).

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Las resinas hibridas submicrometricas son denominadas asi por poseer partículas de carga menores de 1 micrometro (0,6- 0,8micrometros), poseen una estrecha distribución de partículas, con alta incoporacion de microparticulas en la matriz resinosa, que son añadidas de manera directa o prepolimerizadas. Al poder incorporase hasta 80% en peso de carga, se aumenta el refuerzo particular y la fuerza cohesiva de la matriz polimérica.

RESINAS DE ALTA VISCOSIDAD "CONDENSABLES".-

CRISPIN, B.J.; 1998, Los híbridos fuertemente cargados la carga de relleno es superior al 80% es la más alta obtenida, son fabricados distribuyendo de manera especifica el tamaño de las partículas, consiguiendo un empaquetamiento estrecho reduciendo al mínimo la resina reforzada con microrelleno entre las partículas. Se aumenta la rigidez y la resistencia a la fractura. Son duraderos, apropiados para áreas de soporte de carga, pero el tamaño de sus partículas 10 a 25 micrómetros, hacen que la capacidad de pulido sea menor, que los de partícula pequeña y submicronicos. Están indicados en áreas posteriores con contacto oclusal o proximal o muñón o capa de refuerzo lingual en el sector anterior.

CHAIN, M.C.; BARATIERI, L.N.; 2001, Las resinas compuestas hibridas con alta cantidad de carga (hibridas pesadas) presentan más del 80% de carga en peso obtenida al realizar la distribución de partículas de carga de varios tamaños. Al incorporar cantidades altas de partículas inorgánicas da como resultado un refuerzo particular máximo y un modulo elástico elevado deformándose muy poco bajo tensión. Al poseeré macropartículas de 10 micrómetros de tamaño estas resinas pesadas hibridas no puede alcanzarse un pulido optimo.

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.; 2003, Fueron lanzadas como un material alternativo a la amalgama para restauraciones estéticas posteriores, es un material viscoso que se comportara clínicamente como la amalgama, por ello el primer material se denomino ALERT (amalgama kile estetic restorative material), son resinas compuestas submicrométricas con altísima incorporación de carga superior al 80% en peso. Fueron creadas por la dificultad de obtener puntos de contacto en dientes posteriores, pero son mal llamadas condensables pues no poseen la propiedad de condensarse es decir no disminuye de volumen al ser compactada.

Poseen ventajas en cuanto a la manipulación cuando se utiliza la técnica de incremento único y escultura, la obtención del punto de contacto es fácil por ser un material más pesado, al ser polimerizados en una sola vez puede generar tensión de contracción y causar fractura y/o imperfecciones marginales. Para la obtención de buenos resultados se debe usar una resina de modulo elástico bajo subyacente (flow) este artificio posibilita una mejor obstrucción y relleno y alivia las tensiones por ser de un modulo elástico más bajo compensando la contracción de polimerización de si propia y de la resina condensable colocada sobre ella.

CASTAÑEDA, J. C.; 2009, las resinas condensables, poseen un alto porcentaje de carga cerámica, alta viscosidad, resistencia al desgaste variable, estética aceptable, alta rugosidad superficial, alto modulo de elasticidad, están indicadas para el sector posterior en cavidades clase I, y II

RESINAS DE BAJA VISCOSIDAD (FLOW).-

CARVALHO, M.; CAMARGO, C.; ANDRIANI, O.); 2003, resinas flow o que pueden fluir, son resinas con menor cantidad de carga con una matriz resinosa menos viscosa (mas diluyentes), tienen buen desempeño en cuanto a tracción y compresión, su fluidez es mayor que una resina de micropartículas y menor que la de un sellante de fosas y fisura, por lo que puede aplicarse a través de una jeringa de punta firme que facilita su aplicación. Están disponibles en varios colores, pero son más translucidas generalmente.

3M, FiltekTM FLOW, 2010 restaurador fluido, perfil técnico del producto, Material restaurador fluido de baja viscosidad, compuesto por Bis-GMA y TEGMA además contiene un polímero dimetacrilato, que mejora las características de manejo, coadyuva en mantener la forma y el sitio de aplicación, hasta ser polimerizado. El relleno es de zirconia/silica, la carga de relleno es de aproximadamente 68% en peso (47% por volumen), el tamaño de las partículas de 0,01 a 6.0 micrones, tamaño promedio 1.5 micrones. Esta indicado en restauración de lesiones cariosas con preparaciones mínimamente invasivas, preparaciones con aire abrasivo, preparaciones de túnel, bloqueador de irregularidades zonas retentivas, sellador de fosas y fisuras, reparación de defectos pequeños en restauraciones estéticas indirectas.

CASTAÑEDA, J.C.; 2009, las resinas fluidas, poseen baja viscosidad, tienen poca resistencia al desgaste, alta contracción de polimerización, son de bajo modulo elástico es necesario el uso de resinas con mayor resistencia al desgaste sobre ellas. Están indicadas como material intermediario, agente cementante y restauraciones mínimas.

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Tabla 5: principales marcas comerciales de resinas hibridas

Fuente: Fuente: ALVES, R.J.; NOGUEIRA, E.A.; 2003, estética odontológica, nueva generación; página 63

RESINAS DE NANOPARTICULAS.-

BERTOLDI A; (2010), la nano tecnología, denominada tambien tecnología de lo pequeño o molecular, en la odontología es aplicada en los materiales dentales, específicamente en los composites con nanotecnología, al ser incorporados particulas de escala nanometrica a manera de relleno, junto con partículas de tamaño promedio a un micrón. Un nanómetro equivale a la millonésima parte de un milímetro, equivalente a 10 atomos de hidrogeno, un nanómetro seria un balón de futbol al lado del planeta tierra. (figura10)

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Figura11: Escala de medidas

Fuente: http://www.odontologos.com.co/proveedores_afiliados/voco/voconews/voconews.htm

Los nanocomposites poseen partículas entre 20 a 60 nm, son de forma esférica, con dispercion de tamaño baja (figura11). Obtenidos por procesos de sílice coloidal, estas tienden a aglomerarse, no pudiendo ser aprovechadas de esta manera por ello se les realiza un tratamiento superficial con silano, que evita su aglomeración.al ser muy pequeñas y numerosas, poseen una elevada energía superficial.

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Figura 11: Nanoparticulas

Fuente: http://www.odontologos.com.co/proveedores_afiliados/voco/voconews/voconews.htm

Los composite de nano particula poseen una disminución de la contracción de polimerización, al poseer este composite mas carga orgánica, con disminución de la cantidad de matriz responsable de esta contracción. Existe un tope máximo de incorporación de carga cerámica, al sobrepasarlo el composite pierde características ópticas y de manipulación.

Las nanopartículas por su tamaño no reflejan la luz, las ondas de luz las atraviesan sin reflejarse en ellas. Así adicionadas a los composites no alteran su opacidad ni translucidez. Las nanopartículas no se comportan como sólidos sino como líquidos. Al ser transparentes y comportarse como líquidos (figura 11), no podrían ser utilizadas como material de relleno, por ello se acompañan con partículas mas grandes entre 0.7 micrones, que actúan como soporte, dan viscosidad al material, el color, la opacidad y la radioopacidad a este tipo de resinas.

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Figura 12: Comportamiento de las nanopartículas

http://www.odontologos.com.co/proveedores_afiliados/voco/voconews/voconews.htm

VOCO; Grandio; 2006, nano es un prefijo matemático para magnitudes debajo de micro, una nanopartícula tiene un diámetro de 10 a 100 nm. Por debajo de la longitud de onda de la luz visible.

Hay dos formas de conseguir estas partículas. La primera reducir el tamaño de las partículas grandes a través del desgaste y tamizado. La segunda crea nanopartículas de átomos o moléculas con cristalización sol-gel controlada o por pirolisis por flameado. Ambos tienen un problema en común el aglomerado pues poseen superficies muy extensas en comparación con su volumen, sin tratamiento se aglutinan de inmediato convirtiéndose en una micropartícula normal (500 nm. o 0,5 micrón) de diámetro, perdiendo las propiedades de la partícula nano. Para evitar esto se inactiva la superficie de la nanopartícula de manera química para conseguir su aislamiento.

Las partículas aisladas no se comportan como un sólido al ser añadidas a la matriz, sino similares a un líquido. La viscosidad se reduce, por ello son mezcladas con macropartículas (figura 13). Al mezclar micropartículas a la matriz se produce una masa pegajosa, el mismo contenido pero con nanopartículas produce un líquido similar al aceite. Con los nanorellenos se puede alcanzar una carga de 87% en peso, exhibiendo una contracción de solo 1,57%, las nanopartículas crean un efecto de red en la matriz resinosa que mejora las propiedades de resistencia a la tensión, abrasión y estabilidad marginal. La translucidez aportada por las nanopartículas mejora el resultado estético. Las propiedades de consistencia y manipulación se ven grandemente mejoradas.

La resina Grandio de Voco, es un composite nanohíbrido, contiene nanopartículas de dióxido de silicio (SiO2), entre 25 a 60 nm. , y partículas de microrelleno con un tamaño promedio de 0.7 micrones, con ello propiedades físicas, mecánicas, estéticas superiores, disminuyendo la contracción de polimerización en un 1,57%, al incorporar partículas cerámicas en un 87% de peso. Es de consistencia suave, con mantenimiento de la forma y adhiriéndose al instrumento mínimamente.

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Figura 13: Interacción entre nanopartículas esféricas y micropartículas con un tamaño de grano definido.

Fuente: http://www.odontologos.com.co/proveedores_afiliados/voco/voconews/2.htm

MURILLO, CRISTIAN, (2008), un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro, las resinas nanohíbridas contienen un material de relleno que oscila entre 10 a 500 nm, la nanotecnología empleada en este tipo de resina le confieren características diferentes a las anteriormente utilizadas, las partículas aisladas de tamaño manométrico se comportan como un liquido y reduciendo su viscosidad. La carga confiere un alto peso molecular, con una mejor manipulación, mejores propiedades físicas, como ser mejor resistencia, mejor acabado, mayor translucidez, resistencia a la tracción, la abrasión y menor contracción de polimerización, al cubrir los espacios microscópicos entre las moléculas de polímero (analogía.- en una caja colocar pelotas de golf, luego canicas por ultimo arena, esta ultima cubrirá los espacios entre las pelotas y las canicas).

CASTAÑEDA, J, 2009, las resinas de nanotecnología, tienen una alta resistencia al desgaste, exelente estética, exelente textura superficial y mejores propiedades que las microparticulas; están indicadas en clase I, II, III, IV, V y facetas directas; marcas como SUPREME DE 3M ESPE, Grandio de Voco y TPH 3 densply, poseen este tipo de nanotecnologia

5.5 SILORANO.-

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008) 1, es una resina experimental hidrofobica de la 3M ESPE, obtenida al combinar componentes químicos básicos de los siloxanos y oxiranos (grupos epoxicos); El siloxano confiere la hidrofobicidad al silorano, reduciendo de esta manera la sorcion acuosa del medio bucal, mejorando sus propiedades físicas y una menor sensibilidad a la pigmentación exógena. La red de siloranos se origina por polimerización cationica es decir inducida por un catión, el catión acido abre un anillo oxirano y genera un nuevo centro acido (carbocation), el anillo oxirano abierto forma una cadena de dos monómeros.

En la polimerización por apertura de anillo, se da una contracción muy baja menor al 1%, lo que representa una ventaja clínica sin formación de brechas por consiguiente sin microfiltración. Los resultados son alentadores, sus propiedades físicas son similares a las resinas basadas en metacrilato, y son biocompatibles.

3M ESPE; "FiltekTM P90; 2007, la contracción de polimerización es una propiedad intrínseca de la matriz de resina, los intentos de disminuirla consistieron en amentar la carga de relleno, se ha desarrollado una innovadora estructura química con la capacidad de apertura de anillos llamada "silorano" remplazándola por la matriz resinosa.

Las resinas en base a metacrialto, poseen monómeros lineales y se conectan acercándose dando como resultado una perdida volumétrica del material, Al polimerizar el composite con base de silorano, los monómeros "con apertura de anillo" se conectan entre sí, abriéndose y extendiéndose, el resultado es una menor contracción de polimerización, menor al 1%. La química de los siloranos reduce los problemas por tensión de polimerización como ser: el desplazamiento de las cúspides, disminuyendo el riesgo de fracturas del esmalte, e hipersensibilidad operatoria, fisuras marginales y microfiltración.

Poseen buena capacidad de pulido, menor absorción de agua, disminución del riesgo de tinciones exógenas, excelente resistencia a la compresión, resistencia al desgaste, buena manipulación.

5.5.1 QUIMICA DEL SISTEMA DE RESINA SILORANO.-

Los siloranos representan nuevos compuestos usados en la odontología. El nombre de silorano deriva de sus bloques de construcción química los siloxanos y oxiranos (FIGURA 14).

Los siloxanos aplicados en industria, tienen como característica su hidrofobicidad, al ser incorporado en los composites, esta propiedad le es transferida; los oxiranos son empleados en la fabricación de raquetas de tenis o esquís, en la industria automotriz y de aviación, en zonas de grandes fuerzas y ambientes físicos exigentes, estos poseen como características una baja contracción y exelente estabilidad.

La combinación de ambos, proporciona una base de silorano biocompatible, hidrofobico y de baja contracción, esta nueva matriz de resina, es la principal diferencia comparado con los metacrilatos convencionales.

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Figura14: bloques de construcción química del silorano: siloxano y oxirano

Fuente: información científica, Filtek P90; 3M; página 6

5.5.2 POLIMERIZACION DE APERTURA DE ANILLO.-

La polimerización ocurre a travez de una reacción de apertura de anillo cationica,esta reduce la cantidad de contracción de polimerización en comparación con las resinas con base de metacrilato que se polimerizan por adicion de sus enlaces dobles (FIGURA 15).

Durante la polimerización las moléculas tienden a aproximarse entre si formando enlaces químicos, resultando en una pérdida de volumen denominada contracción de polimerización.la química de apertura de anillo de siloranos, se inicia con la división y apertura de los sistemas de anillos, ganando espacio y contrarrestando la perdida de volumen, resultando en una contracción volumétrica reducida.

La tensión de polimerización es un parámetro a considerar, esta es generada al polimerizarse las resinas, desarrollando fuerzas en las paredes de la cavidad, que la estructura dental resiste hasta cierto grado, pero estas tensiones pueden producir fisuras marginales o un daño a la estructura dental.

La tensión de polimerización es determinada por 3 factores: la contracción de polimerización, la capacidad de fluido del material y la cinética de polimerización. La tecnología del silorano fue diseñada para minimizar la contracion y desarrollar tensiones bajas.

Figura15: Diferencia de contracción volumétrica resina con silorano (arriba) y con base en metacrilato (abajo)

Fuente: Fuente: información científica, Filtek P90; 3M; página 7

5.5.3 SISTEMA INICIADOR.-

La canforoquinona es uno de los componentes de los sistemas de iniciación, componentes adicionales son las sales de iodonio y donantes de electrones, que van a generar cationes reactivos que inician la polimerización de apertura de anillo (FIGURA 16).

Este sistema de tres componentes genera una masa crítica de especies cationicas que inician la polimerización, esto proporciona una ventaja, le permite al odontólogo un tiempo más largo de trabajo, bajo luz operatoria que con los composites de metacrilato convencionales.

El tiempo de curado mínimo es de 20 segundos, que no puede ser compensado por fuentes de luz con intensidades muy altas, las cuales están contraindicadas pues no permiten tiempos de polimerizado largo, además de calentar excesivamente el diente.

Figura 16: componentes del sistema de iniciación filtek P90

Fuente: Fuente: información científica, Filtek P90; 3M; página 8

5.5.4 TECNOLOGIA DE RELLENO.-

El relleno combina partículas de cuarzo fino y fluoruro de itrio radiopaco, se encuentra en la clasificación de resina microhíbrida, la superficie del cuarzo esta modificada con una capa de silano, proporcionando una apropiada interfaz de relleno con la resina, y obtener excelentes propiedades mecánicas a largo plazo.

5.5.5 INDICACIONES.-

3M ESPE; "FiltekTM P90; 2007 es un sistema directo restaurador posterior de baja contracción, está indicado en clase I y clase II, puede ser utilizado junto con cementos de ionomero de vidrio, o ionomero de vidrio modificado con resina, como liners o bases intermedias. Resinas y compomeros que son adheridos a la sustancia dental, no pueden ser utilizados como liners o bases bajo una obturación con Filtek P90

5.6 ORMOCERES.-

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), deriva de las abreviación de las siglas en ingles organically modified ceramic están basados en un sistema de molécula hibrida (orgánica- inorgánica), uretanos multifuncionales y thioeter-metacrilato y alkosiloxanos. La matriz Bis-GMA/TEGDMA es remplazada por otra donde copolimerizan monómeros inorgánicos (vidrio cerámico con matriz vítrea) con orgánicos.

La matriz es cerámica y orgánica, con moléculas de mayor peso molecular; Las moléculas de Ormocer es de 100 a 2000 veces más grandes que las de bis-GMA lo que reduce la contracción de polimerización.

Otra ventaja es la formación del 100% de dobles enlaces, por ser moléculas con más sitios activos que generan uniones covalentes. Esto mejora las propiedades mecánicas y biológicas al no quedar monómero residual o libre. Este tipo de material es fabricado por VOCO de Alemania con el nombre de ADMIRA.

BERTOLDI A.; 2010, Fueron elaborados en Alemania, en el instituto Fraunhofer, siendo utilizados en muchas aplicaciones industriales; En odontología estos materiales remplazan la matriz de Bis GMA/TEGDMA por otra donde copolimerizan monómeros orgánicos e inorgánicos, el tipo de relleno es similar al de las demás resinas compuestas.

En la síntesis de la molécula primero se obtiene un esqueleto sintetizando un polímero inorgánico (polisiloxano, alkosilano) mediante un proceso sol-gel, que polimeriza moléculas de tetraoxido de silicio (monómeros inorgánicos cerámicos), a este esqueleto se le añaden grupos orgánicos (FIGURA 17), el glicerin 1,3 dimetacrilato, es el más habitual (dimetacrilatos que polimerizan por adicción de radicales libres). Obteniéndose así la molécula de Ormocer. Estas moléculas son de 100 a 200 veces más grandes y de mayor peso molecular que las de Bis GMA, reduciendo en consecuencia la contracción final de la matriz.

Figura17: Grupo orgánico polimerizable en un material a base de Ormocer (Voco GmbH)

Fuente: http://www.ulacit.ac.cr/Revista/idental1/iD104.pdf

La matriz Bis GMA se encuentra dispersada para mejorar la fluidez del sistema, la matriz es entonces cerámica/orgánica (FIGURA18), no solamente orgánica como en los composites convencionales.

Figura 18: Matriz de Ormocer. Malla de polímeros inorgánicos con grupos orgánicos alrededor (Voco GmbH)

Fuente: http://www.ulacit.ac.cr/Revista/idental1/iD104.pdf

Con este sistema se logra la formación del 100% de dobles enlaces, al tener estas moléculas mas sitios activos que generan uniones covalentes, no quedando monómero residual, de esta manera se mejora las propiedades mecánicas y biológicas.

MURILLO, CRISTIAN, (2008), la molécula Bis – GMA de Bowen, es de tamaño grande y por ello es empleado como matriz de los composites en general, presenta varias ventajas como un endurecimiento rápido, contracción relativamente baja y forman un polímero rígido y resistente. La finalidad del uso del ormocer es reducir más aun la contracción de polimerización, problema inherente a las resinas desde su aparición. Los materiales a base de ormocer remplazan la mayor parte de la matriz de resina por polímeros de interconexión tridimensional, que van a constituir una malla de polímeros inorgánicos a los que se les integra esqueletos orgánicos, formándose una estructura de gran tamaño. Debido a la gran diferencia del tamaño de la matriz de ormocer y las moléculas aisladas de monómeros de resina convencional, se alcanza a reducir la contracción de polimerización, ya que hay menos espacios. (FIGURA19).

Figura 19: monómeros de resina y de Ormocer, respectivamente donde se aprecia la contracción de polimerización (Voco GmbH)

Fuente: http://www.ulacit.ac.cr/Revista/idental1/iD104.pdf

6 PROPIEDADES DE LAS RESINAS.-

6.1 MODULO ELASTICO.-

VERANES, Y.; RAMIREZ, G.; KRAEL, R.; MARTIN, J.M.; ALVAREZ, R.; 2003, Debe ser similar al material a sustituir, así la rigidez de este material sería similar a las estructuras y las deformaciones elásticas ante cargas externas serian en la misma magnitud en el diente y el material.

El modulo elástico del esmalte (45 gigapascales) es superior al de la dentina (18 gigapascales), ósea la dentina es más flexible, favoreciendo de esta manera la absorción de tensiones. El modulo elástico adecuado en una resina es el que más se aproxima al de la dentina.

6.2 CONTENIDO DE PARTICULAS DE CARGA:

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, mayor cantidad de partículas de carga inorgánicas, menor será la contracción de polimerización, la absorción de agua y el coeficiente de expansión térmica. Pero será más difícil de pulir, las resinas condensables tienen un porcentaje de carga del 84% en peso, las microparticuladas 70% en peso, las microhibridas y nanoparticuladas 75% en peso y las flow 60% en peso en promedio.

6.3 CONTRACCION DE POLIMERIZACION.-

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, propiedad relacionada directamente con la cantidad de carga inorgánica, así las resina flow y microparticuladas presentan mayor contracción de polimerización por su cantidad menor de carga.

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), es el mayor problema presente en las resinas compuestas los monómeros de la matriz de resina se encuentran separadas antes de la polimerización a una distancia promedio de 4 nm. Al polimeriza la resina estas establecen uniones covalentes entre sí reduciéndose la distancia a 1.5 nm. (Distancia de unión covalente), este acercamiento provoca una reducción volumétrica de la materia. En la contracción de polimerización se generan fuerzas internas que se transforman en tensiones cuando el material esta adjunto a la superficie dentaria.

Las tensiones se producen durante la etapa pre-gel donde la resina aun puede fluir, al alcanzarse el punto de gelasion la resina ya no es capaz de fluir y las tensiones en su intento de disiparse generan deformaciones externas que pueden no afectar la interface adhesiva si hay la presencia de superficies libres suficientes. O provocar brechas en la interface si no existen superficies libres suficientes o si la adhesión convenientemente realizada. Puede sino darse una fractura cohesiva de la resina si la adhesión ha sido buena y al no existen superficies libres.

6.4 RESISTENCIA AL DESGASTE.-

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, importante en dientes posteriores, deben preferirse resinas microhíbridas o las condensables por el elevado porcentaje de carga inorgánica.

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008) , la capacidad de resistencia de la resina de oponerse al desgaste superficial por el roce con la estructura dental antagonista, a los alimentos y ciertos elementos como las cerdas del cepillo, desgaste lleva a la perdida de la anatomía y disminuye la longevidad del composite.

Esta propiedad depende del tamaño y contenido de las partículas de carga, la ubicación de la restauración en la arcada y su relación de contacto oclusal. El modulo elástico de la resina es menor que el de las partículas de relleno, las partículas son más resistentes al desgaste y comprimen la matriz en los momentos de presión, lo que causa su desprendimiento exponiendo la matriz que ahora es más susceptible al desgaste.

6.5 RESISTENCIA A LA COMPRESION.-

VERANES, Y.; RAMIREZ, G.; KRAEL, R.; MARTIN, J.M.; ALVAREZ, R.; 2003, Esta en relación directa, con la distribución del tamaño de las partículas, los rellenos de partículas pequeñas tienen una mayor area superficial que permiten una mayor distribución de esfuerzos, por ello mayor resistencia a la compresión, las partículas de relleno grandes, aumentan la concentración de esfuerzos, por lo que tienen una resistencia baja a la compresión.

6.6 TEXTURA SUPERFICIAL.-

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, las microparticuladas presentan mayor lisura superficial tras el acabado /pulido, debido al tamaño pequeño de sus partículas de carga y de la mayor cantidad de matriz resinosa. También las resinas nanohíbridas actuales presentan buena capacidad de pulido, esto asociado a su alta resistencia mecánica a influido en su mayor uso en clínica, tanto en dientes anteriores como posteriores. Conserva el pulido a largo plazo en comparación a las microhibridas.

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), se refiere a la uniformidad y lisura de la superficie externa del composite, esta depende del tipo, tamaño y cantidad de las partículas de relleno y de la técnica de acabado y pulido. Una superficie rugosa acumula placa bacteriana y es un irritante mecánico de los tejidos gingivales. El pulido disminuye la energía superficial evitando la adhesión de placa bacteriana y así prolonga la longevidad del composite.

6.7 GRADO DE CONVERSION.-

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, es el grado de conversión de monómero convertido en polímero, se relaciona directamente con las propiedades físicas del composite, las fotoactivadas presentan un alto índice de conversión, el uso de métodos complementarios por calor permite un mayor grado de conversión, que es utilizado en restauraciones indirectas.

6.8 ESTABILIDAD DEL COLOR.-

SILVA, H.M.; NOCHI, E.; 2008, las resinas químicamente activadas son menos estables en color debido a la mayor concentración de aminas aromáticas, debido a que son muy reactivas ocasionan decoloraciones intrínsecas. Un aspecto importante es además la lisura superficial, las resinas con macropartículas presentan mayor riesgo de ocurrencia de manchas.

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), Los composites pueden alterar su color debido a manchas superficiales y por decoloración interna; Las primeras están relacionadas a la penetración de colorantes de alimentos, cigarrillo, que pigmentan la resina; la decoloración interna ocurre un proceso de foto oxidación principalmente de las aminas terciarias.las resinas fotopolimerizables presentan una mayor estabilidad de color que las activadas químicamente.

6.9 COEFICIENTE DE EXPANSION TERMICA.-

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), se refiere al cambio dimensional de la resina ante un cambio de temperatura. Los composites tienen un coeficiente de expansión térmica tres veces superior a la estructura dental, y las mismas pueden someterse a temperaturas desde 0º a 60º. Un coeficiente de expansión térmica bajo esta en relación con una mejor adaptación marginal.

6.10 SORCION ACUOSA.-

RODRIGUEZ, D.R.; PEREIRA, N.A.; (2008), Es la cantidad de agua adsorbida en la superficie y absorbida por la resina y la expansión higroscópica se relaciona a esta sorcion. La incorporación de agua causa solubilidad de la matriz fenómeno denominado degradación hidrolítica. La sorcion es una propiedad de la fase orgánica a mayor relleno menor es la sorcion de agua, hecho observado en resinas hibridas.

Partes: 1, 2, 3


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