Ionenfreisetzende Füllungswerkstoffe – ein aktueller Überblick und Ausblick

In den letzten Jahren wurden zunehmend ionenfreisetzende „bioaktive“ Restaurationsmaterialien in den Dentalmarkt eingeführt. Diese neuen Materialien versprechen neben dem reinen Ersatz verloren gegangener Zahnhartsubstanz weitere Features wie antibakterielle Eigenschaften und remineralisierende Wirksamkeit.

Kernaussagen

1. Ionenfreisetzende „bioaktive“ Restaurationsmaterialien können mit Hart- und Weichgeweben interagieren und zur Remineralisation von Zahnhartsubstanz beitragen.

2. Glasionomerzemente gehören zu den ältesten ionenfreisetzenden Restaurationsmaterialien, die zur Kariesprävention beitragen können. Sie sind jedoch mechanisch weniger stabil als moderne Kompositmaterialien.

3. Bioaktive Gläser in Restaurationsmaterialien müssen mehrere Anforderungen erfüllen: Sie sollten eine kontrollierte Ionenfreisetzung (Kalzium, Phosphat) zur Förderung der Remineralisation aufweisen, antibakterielle Eigenschaften besitzen, biokompatibel sein und eine stabile chemische Bindung mit der Zahnhartsubstanz eingehen. Zudem müssen sie den Kaukräften im Mund langfristig standzuhalten können.

4. Experimentelle Komposite, die mit bioaktiven Glaspartikeln versetzt sind, zeigen gute remineralisierende Eigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften dieser Materialien sind stark von der Zusammensetzung und Menge der zugesetzten bioaktiven Gläser abhängig.

5. Es gibt bereits kommerziell erhältliche, ionenfreisetzende Kompositmaterialien wie Activa BioActive Restorative, Cention Forte sowie Beautifil II LS.

6. Experimentelle bioaktive Gläser, insbesondere fluoridhaltige Varianten, zeigen in Laborstudien vielversprechende Ergebnisse und könnten zukünftige ionenfreisetzende Restaurationsmaterialien weiter verbessern.

Schlüsselwörter

Füllungswerkstoffe - Restaurationsmaterialien - bioaktive Materialien - ionenfreisetzende Restaurationsmaterialien - zahnärztliche Versorgung

Publication History

Article published online:
03 April 2025

• Literatur

• 1 Allan I, Newman H, Wilson M. Antibacterial activity of particulate bioglass against supra- and subgingival bacteria. Biomaterials 2001; 22: 1683-1687
• 2 Tezvergil-Mutluay A, Seseogullari-Dirihan R, Feitosa VP. et al. Effects of composites containing bioactive glasses on demineralized dentin. J Dent Res 2017; 96: 999-1005
• 3 Pinto NS, Jorge GR, Vasconcelos J. et al. Clinical efficacy of bioactive restorative materials in controlling secondary caries: a systematic review and network meta-analysis. BMC Oral Health 2023; 23: 394
• 4 Baino F, Hamzehlou S, Kargozar S. Bioactive glasses: Where are we and where are we going. J Funct Biomater 2018; 9: 25
• 5 Schmalz G, Hickel R, Price RB. et al. Bioactivity of dental restorative materials: FDI policy statement. Int Dent J 2023; 73: 21-27
• 6 Dias AGA, Magno MB, Delbem ACB. et al. Clinical performance of glass ionomer cement and composite resin in Class II restorations in primary teeth: A systematic review and meta-analysis. J Dent 2018; 73: 1-13
• 7 Ge KX, Quock R, Chu CH. et al. The preventive effect of glass ionomer cement restorations on secondary caries formation: A systematic review and meta-analysis. Dent Mater 2023; 39: e1-e17
• 8 Mustafa HA, Soares AP, Paris S. et al. The forgotten merits of GIC restorations: a systematic review. Clin Oral Investig 2020; 24: 2189-2201
• 9 Wiegand A, Buchalla W, Attin T. Review on fluoride-releasing restorative materials–fluoride release and uptake characteristics, antibacterial activity and influence on caries formation. Dent Mater 2007; 23: 343-362
• 10 Huang Y, Song B, Zhou X. et al. Dental restorative materials for elderly populations. Polymers 2021; 13: 828
• 11 Nicholson JW, Sidhu SK, Czarnecka B. Enhancing the mechanical properties of glass-ionomer dental cements: A review. Materials 2020; 13: 2510
• 12 Tauböck TT, Zehnder M, Schweizer T. et al. Functionalizing a dentin bonding resin to become bioactive. Dent Mater 2014; 30: 868-875
• 13 Leão IF, Araújo N, Scotti CK. et al. The potential of a bioactive, pre-reacted, glass-ionomer filler resin composite to inhibit the demineralization of enamel in vitro. Oper Dent 2021; 46: E11-E20
• 14 Moreau JL, Weir MD, Giuseppetti AA. et al. Long-term mechanical durability of dental nanocomposites containing amorphous calcium phosphate nanoparticles. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2012; 100: 1264-1273
• 15 Hench LL. Bioceramics: From concept to clinic. J Am Ceram Soc 1991; 74: 1487-1510
• 16 Par M, Gubler A, Attin T. et al. Ion release and hydroxyapatite precipitation of resin composites functionalized with two types of bioactive glass. J Dent 2022; 118: 103950
• 17 Wu Q, Mei ML, Wu X. et al. Remineralising effect of 45S5 bioactive glass on artificial caries in dentine. BMC Oral Health 2020; 20: 49
• 18 Par M, Attin T, Tarle Z. et al. A new customized bioactive glass filler to functionalize resin composites: Acid-neutralizing capability, degree of conversion, and apatite precipitation. J Clin Med 2020; 9: 1173
• 19 Par M, Plančak L, Ratkovski L. et al. Improved flexural properties of experimental resin composites functionalized with a customized low-sodium bioactive glass. Polymers (Basel) 2022; 14: 4289
• 20 Skallevold HE, Rokaya D, Khurshid Z. et al. Bioactive glass applications in dentistry. Int J Mol Sci 2019; 20: E5960
• 21 Khvostenko D, Hilton TJ, Ferracane JL. et al. Bioactive glass fillers reduce bacterial penetration into marginal gaps for composite restorations. Dent Mater 2016; 32: 73-81
• 22 Par M, Cheng L, Camilleri J. et al. Applications of smart materials in minimally invasive dentistry – some research and clinical perspectives. Dent Mater 2024; 40: 2008-2016
• 23 Dieckmann P, Mohn D, Zehnder M. et al. Light transmittance and polymerization of bulk-fill composite materials doped with bioactive micro-fillers. Materials (Basel) 2019; 12: 4087
• 24 Jäger F, Mohn D, Attin T. et al. Polymerization and shrinkage stress formation of experimental resin composites doped with nano- vs. micron-sized bioactive glasses. Dent Mater J 2021; 40: 110-115
• 25 Ilie N. Impact of light transmittance mode on polymerisation kinetics in bulk-fill resin-based composites. J Dent 2017; 63: 51-59
• 26 Tauböck TT, Jäger F, Attin T. Polymerization shrinkage and shrinkage force kinetics of high- and low-viscosity dimethacrylate- and ormocer-based bulk-fill resin composites. Odontology 2019; 107: 103-110
• 27 Marovic D, Par M, Posavec K. et al. Long-term assessment of contemporary ion-releasing restorative dental materials. Materials (Basel) 2022; 15: 4042
• 28 May E, Donly KJ. Fluoride release and re-release from a bioactive restorative material. Am J Dent 2017; 30: 305-308
• 29 Banon R, Vandenbulcke J, Van Acker J. et al. Two-year clinical and radiographic evaluation of ACTIVA BioACTIVE versus Compomer (Dyract® eXtra) in the restoration of class-2 cavities of primary molars: a non-inferior split-mouth randomised clinical trial. BMC Oral Health 2024; 24: 437
• 30 Naoum S, Ellakwa A, Martin F. et al. Fluoride release, recharge and mechanical property stability of various fluoride-containing resin composites. Oper Dent 2011; 36: 422-432
• 31 Par M, Gubler A, Attin T. et al. Effect of adhesive coating on calcium, phosphate, and fluoride release from experimental and commercial remineralizing dental restorative materials. Sci Rep 2022; 12: 10272
• 32 Par M, Prskalo K, Tauböck TT. et al. Polymerization kinetics of experimental resin composites functionalized with conventional (45S5) and a customized low-sodium fluoride-containing bioactive glass. Sci Rep 2021; 11: 21225
• 33 Oltramare R, Par M, Mohn D. et al. Short- and long-term dentin bond strength of bioactive glass-modified dental adhesives. Nanomaterials 2021; 11: 1894