materiales dentales

1. Biocompatibilidad de los
Materiales Dentales
■■■

2. Objetivo General
Al finalizar esta sesión, deberán ser capaces de:
• Explicar los fundamentos de
biocompatibilidad de los materiales dentales
y considerar sus efectos biológicos.

3. Objetivos Específicos
• Definir los términos biomaterial, biocompatibilidad.
• Explicar los efectos adversos locales y sistémicos de
los materiales dentales.
• Identificar los aspectos anatómicos de la cavidad
oral que influyen en la respuesta biológica.
• Especificar las pruebas de evaluación de
biocompatibilidad y los estándares de aceptación
de los biomateriales.
• Considerar los aspectos biológicos de los materiales
odontológicos más importantes.

4. Haciendo un poco de historia . . .
■■■

5. 1920
Estándares y Especificaciones
sobre aspectos técnicos de
los materiales
Publicación de Investigaciones,
sobre biocompatibilidad, basados
solo en evidencia clínica
1950 - 1960
Publicación de estudios
experimentales, sobre
efectos adversos de los
materiales dentales
Protección del
paciente como
sujeto de
investigación
Pruebas en
animales
Pruebas de
cultivo celular

6. ¿Qué es un Biomaterial?

7. Biomaterial
En sentido amplio, un biomaterial es un
material destinado a interactuar con
sistemas biológicos.

8. Biocompatibilidad
Se define como:
La compatibilidad de los materiales y
dispositivos de fabricación artificial con los
tejidos y líquidos corporales. (Craig, 1998)

9. Efectos Adversos de los
Materiales Dentales
■■■Toxicidad
Inflamación
Alergia
Mutagenicidad

10. Toxicidad
La toxicidad es la capacidad que tienen
determinadas sustancias para provocar
respuesta tóxica general.
Inflamación
La inflamación es una respuesta defensiva
frente a un agente infeccioso o irritante en el
caso de los materiales dentales.
Se trata de una respuesta inespecífica,
frente a las agresiones del medio y está
mediada por agentes inflamatorios.
La inflamación surge con el fin defensivo de
aislar y destruir el agente dañino, así como
reparar el tejido u órgano dañado.
TÓXICO
Varía según:
• La especie.
•El tiempo de exposición.
•La edad.
•Vía de administración.
•Dosis.

11. Respuestas Alérgicas
Se producen cuando
un cuerpo reconoce
específicamente un
material como
elemento extraño y
reacciona de manera
desproporcionada a
este elemento.
Reacciones Mutagénicas
Se producen cuando
los componentes de
un material alteran la
información genética
(ADN) de las células.
Estas reacciones se
denominan
mutaciones y son
comunes en el ADN
de las personas.
Hay que tener claro que mutagenicidad no
implica carcinogenicidad o capacidad para
provocar tumores ya que muchas mutaciones se
reparan y otras son irrelevantes.
La reacción implica
todos los
componentes del
sistema inmune.
La sensibilización es
crónica.

12. Requisitos para la Biocompatibilidad
de los Materiales Dentales
• No deben ser peligrosos para la pulpa y los tejidos
blandos.
• No deben contener sustancias tóxicas difusibles
que puedan ser liberadas y absorbidas en el
sistema circulatorio y causar respuesta tóxica
generalizada.
• Deben estar libres de sustancias que puedan
causar respuestas alérgicas.
• No deben tener potencial carcinógeno.

13. Efectos Locales y Sistémicos
de los Materiales
■■■
Cualquier material empleado en el cuerpo
puede desencadenar efectos locales y
sistémicos.

14. Tejidos Orales
Pulpa
Periodonto
Ápice Radicular
Efectos Locales
Dependen de:
•Capacidad de distribución a
esos lugares.
•Concentración.
•Tiempo de Exposición.

15. Efectos Sistémicos
Dependen de:
•Duración y concentración
de la exposición.
•Lugar de Exposición.
•Tasa de excreción de la
sustancia.

16. Respuesta biológica en el
Medio Ambiente Dental
■■■
La anatomía oral influye en la respuesta biológica
UniónUnión
PeriodontalPeriodontal
ÁreaÁrea
PereiapicalPereiapical
AnatomíaAnatomía
DentalDental
Anatomía OralAnatomía Oral

17. Anatomía Dental
Esmalte
• El esmalte es un tejido
altamente mineralizado.
• El componente inorgánico es
fosfato cálcico en forma de
cristales de hidroxiapatita.
88%
2%
10%
Sales Inorgánicas
Matriz Orgánica
Agua
Diagrama de la Composición del
esmalte, de acuerdo al volumen.
El esmalte es permeable a algunas sustancias,
es frágil y susceptible a soluciones ácidas.

18. Anatomía Dental
Dentina
• La dentina contiene una
proporción sustancial de agua
y material orgánico,
principalmente colágeno Tipo I.
25%
25%
50%
Sales Minerales
Matriz Orgánica
Agua
Diagrama de la Composición de la
Dentina, de acuerdo al volumen.
Número
20,000 por mm2
.
45,000 por mm2
.
Diámetro
0.63 µm. 2.37 µm.
Estas características son importantes ya que los túbulos
conducen componentes de materiales que pueden
dañar la pulpa.

19. Anatomía Dental
Pulpa
• Es un tejido conectivo que
contiene: fibroblastos, colágeno,
capilares, nervios y células
especializadas que forman
dentina secundaria o reparadora.
Muchos materiales pueden producir daño
reversible o irreversible a la pulpa.

20. Unión Periodontal
Esta compuesta por ligamento periodontal,
cemento y hueso alveolar.
Restauraciones cerca del unión periodontal,
pueden inducir alteraciones en el periodonto
y causar enfermedad periodontal.

21. Área Periapical
Es la unión de la pulpa del
diente con el hueso alveolar.
A través del ápice, pasan
vasos sanguíneos y nervios.
Materiales usados en endodoncia pueden ser
expulsados del ápice y causar daños.

22. Interfases Biológicas Especiales
de los Materiales Dentales
■■■
Implante Hueso
Resina Dentina

23. Interfase Resina Dentina
T
Resina Adhesiva
Capa Híbrida
Tag
T
Resina Adhesiva
Capa Híbrida
Tag
T
Dentina Desmineralizada
Microfiltración

24. Interfase Implante Hueso
Se produce cuando el material del
implante permite la osteointegración.

25. Principios que determinan los
Efectos de los Materiales
■■■
Factores que determinan la Biocompatibilidad
de los Materiales Dentales
Corrosión Características de Superficie
Composición del material
Medio BIológico
Composición del material
Rugosidad

26. Factores que determinan la Biocompatibilidad
de los Materiales Dentales
Ubicación Tiempo Fuerzas Aplicadas
Tejido Blando
Mineralizado
Interno – Externo
Minutos - Años
Físicas
Químicas
Térmicas

27. Pruebas de
Biocompatibilidad
■■■
Pruebas Iniciales
Pruebas Secuandarias
Pruebas de Uso

28. Pruebas Iniciales
Pruebas In Vitro – Ensayos de Citotoxicidad
• Su objetivo es simular
reacciones de los materiales
cuando se colocan en tejidos.
• Se hacen fuera del cuerpo.
• Se pone en contacto el
material con células, tejidos,
bacterias, enzimas.
• Miden el número de células,
crecimiento, muerte, integridad
de las membranas, función
celular, actividad enzimática, y
material genético de la célula.

29. Pruebas Iniciales
Ventajas Desventajas
Rápidas, baratas, fáciles de
estandarizar.
Las células utilizadas no son
iguales que las células del
huésped.
Permiten usarse a gran escala
y examinar un gran número de
muestras de forma rápida.
Los tejidos cultivados no tienen
medios de protección como el
sistema inflamatorio y
circulatorio.
Se pueden controlar las
condiciones del medio para
tener mayor soporte científico.
Estudia un tipo de celular a la
vez.

30. Pruebas Secundarias
• Pruebas a largo plazo para
detectar reacciones
inflamatorias e inmunitarias a los
materiales.
• Se pone en contacto el
material con animales (ratones,
ratas, hámsteres, conejillos de
indias, ovejas, monos, babuinos,
cerdos, perros y gatos).

31. Pruebas Secundarias
Ventajas Desventajas
Permiten que el sistema
biológico interactúe con el
material.
Caras, difíciles de controlar,
pueden tardar varios meses o
años en completarse.
Se puede obtener una
respuesta biológica completa.
Controvertidas. Aspecto ético
sobre el tratamiento del
animal.
Se cuestionan, porque no es un
sistema biológico que
representa a los humanos.

32. Pruebas de Uso
• Se realizan con animales o
personas.
• El material se coloca en el medio
relevante para su uso en la
práctica.
• Cuando se realiza en personas se
llama ensayo clínico. Si se
realizan en animales se escogen
los que tengan una anatomía
similar a la de una persona.
• Son muy importantes para la
práctica clínica.

33. Pruebas de Uso
Ventajas Desventajas
Proporciona datos en
cuanto al desempeño, tiempo,
medio clínico y técnica de
colocación.
Son complejas, difíciles de
llevar a cabo en términos de
control del experimento.
Pueden durar años.
Generalmente aquellos
materiales que no se
desempeñan bien en los
ensayos clínicos, son retirados
del mercado.
Se debe contar con la
aprobación de un comité legal
para realizar ensayos clínicos.
Incluye muchas
responsabilidades y asuntos
legales.

34. Pruebas
Secundarias
Pruebas Iniciales
Ensayo
Clínico

35. Estándares y Normalización
■■■
ISO 10993
ANSI/ADA
Nº 41
Evaluación Biológica, Mutagenicidad
Materiales Dentales.
Citotoxicidad, toxicidad sistémica,
toxicidad crónica, carcinogenicidad y
biodegradación.

36. Estándares y Normalización
■■■
La normalización es un gran apoyo.
Protegen al público.
Estandarizan Variables de los estudios.
No siguen el ritmo con el que se
desarrolla la información científica.
Impacto económico para los fabricantes.

37. Aspectos Biológicos de los Materiales
■■■

38. Látex
•Dermatitis, Sarpullido, Hinchazón.
Metales para Aleaciones:
Níquel y Berilio
•Hinchazón, escozor en el caso del
Níquel.
•El Berilio es carcinogénico y
produce beriliosis.

39. Materiales de adhesión
•Irritación - inflamación pulpar, tanto
los ácidos como los agentes de
unión.
Resinas de restauración y otras
resinas
•Toxicidad moderada e irritación
pulpar.
•Estrogenicidad del bis-fenol.
•Alergias por resinas acrílicas.

40. Mercurio y Amalgama Dental
•El mercurio es un elemento tóxico que
puede producir alergia y toxicidad.
•Se manifiesta como prurito, erupciones,
dificultades respiratorias, dermatitis de
contacto. Respuestas neurológicas.
•Riesgo de toxicidad → inhalación de
los vapores del mercurio (personal que
trabaja en el consultorio).
•Las posibilidades de que se produzcan
reacciones tóxicas por mercurio liberado
de las amalgamas SON MUY REMOTAS.

41. Liners, barnices y cementos no
resinosos
•Liners de CaOh, citotóxico por
su Ph, pero estimula la formación
de puentes de dentina.
•Barnices, protegen la pulpa.
•Fosfato de zinc, irritatación
pulpar inicial pero pasa con el
tiempo.
•Policarboxilato, irritación pulpar
inicial, pasa con el tiempo.
•Óxido de Zinc-Eugenol,
inflamación leve, basatnte
inocuo.

42. Ionómeros de Vidrio
•El material libera flúor que protege
el esmalte y la dentina.
•Recién preparados son ligeramente
citotóxicos pero esto decae con el
tiempo.
Cerámicas Dentales
•Es el material mas inerte usado para
restauraciones dentales.
•No causan reacciones biológicas a
excepción de desgaste a los dientes
opuestos.

43. Blanqueadores
•A altas concentraciones son
citotóxicos.
•Reabsorciones cervicales,
hipersensibilidad.
•Relación cáncer oral + cigarrillo +
blanqueamiento.
Titanio para Implantes
•Es un metal biológicamente
compatible.
•Posee alta resistencia a la corrosión.
•Induce osteointegración.

44. Material más Tóxico
Ácido
Hidrofluorhídrico
IRRITANTE
+

45. En síntesis...
•La biocompatibilidad de los materiales, no se refiere a
que sean totalmente inertes, sino que el material tenga
una respuesta adecuada en el organismo.
•La naturaleza del material, su diseño, y el medio biológico
donde se colocan, influye en la biocompatibilidad.
• Las normas y especificaciones de los materiales son
deseables y necesarias tanto para los científicos y los
fabricantes como para los pacientes.
•Es crucial la objetividad a la hora de escoger un material
y juzgar su seguridad biológica antes de utilizarlos con
pacientes.

46. Evaluación

47. 1. La naturaleza del material y el medio biológico donde
se colocan ¿ Influyen en la biocompatibilidad de los
materiales dentales?
A. Cierto.
B. Falso.

48. Muchas Gracias
por su atención…

49. Bibliografía:
- Anusavice K. J.
Phillips, Ciencia de los Materiales Dentales. Undécima edición, 2004.
- Anusavice K. J.
Ciencia de los Materiales Dentales de Phillips. Décima edición, 1998.
- Craig R. G.
Restorative Dental Materials. 11th Edition 2001.
-Julide O. Et al.
Analysis of the Cytotoxicity of Four Dentin Bonding Agents on Gingival
Fibroblasts. Turk J Med Sci. 35 (2005) 395-399
-Marek M.
Interactions between dental amalgams and the oral environment. Adv Dent
Res 6:100-109, September, 1992.
-Anusavice K.J.
Informatics Systems to Assess and Apply Clinical Research on Dental
Restorative Materials. Adv Dent Res 17:43-48, December, 2003
- Harold R. S.
Local and systemic responses to dental composites and glass ionomers. Adv
Dent Res 6:55-64, September, 1992.
- Ada council on scientific affairs
Dental amalgam: update on safety concerns. JADA, vol. 129, april 1998
- Gottfried Schmalz
Materials Science: Biological Aspects. J Dent Res 81(10):660-663, 2002