Desarrollo y caracterización de dos materiales biocerámicos basados en b-CaSiO3 (Wollastonita) para el tratamiento pulpar del diente temporal y permanente joven

Resumen

El empleo de la wollastonita ha sido ampliamente documentado en la literatura como sustituto óseo, siendo un material accesible, económico, biocompatible, bioactivo y osteoinductivo. El objetivo de nuestro trabajo está enfocado a mejorar y desarrollar nuevos cementos donde se emplea la wollastonita como fuente de iones calcio y sílice, para una aplicación endodóntica. Primero, el nuevo cemento fraguable fue formulado. Consistiendo en una mezcla de aluminatos cálcicos como componente hidráulico. El aluminato de calcio, al igual que los silicatos de calcio que componen el agregado trióxido mineral, experimenta una reacción de hidratación al mezclarlo con agua que conduce al fraguado y endurecimiento, pero a diferencia de los silicatos de calcio lo hace mucho más rápidamente. Esta mezcla de aluminatos cálcicos fue obtenida en laboratorio mediante combustión. El rápido endurecimiento del aluminato de calcio fue regulado mediante la adición de ácido cítrico, el cual actúa como inhibidor retardando la reacción de fraguado mediante el secuestro de iones calcio. Para mejorar su manejo y plasticidad se estudian distintos agentes plastificantes (polivinilpirrolidona, polietilenglicol y carboximetilcelulosa). Estos agentes también actúan como retardantes (en nuestro caso un efecto desventajoso) al disminuir la velocidad de reacción de fraguado mediante el incremento de la viscosidad del medio (efecto deseado). Se formuló un segundo cemento no fraguable, consistente en un polvo de wollastonita y silicato de calcio en solución acuosa como líquido, el cual proporciona a nuestro cemento unas propiedades bactericidas debido a su alto pH ( > 12) pudiendo incrementar su bioactividad y osteogenicidad. Para ajustar la radiopacidad de ambos cementos hasta el nivel requerido para aplicaciones endodónticas se procedió a añadir distintos radiopacificadores a la fase sólida a distintas concentraciones. Seleccionándose las formulaciones portadoras de un 30 por ciento de óxido de zirconio, la cual cumple la normativa ISO vigente. Así pues la composición final de los cementos se formuló de la siguiente manera: ¿ Cemento experimental 1 al que denominaremos CAC 30Z. o Polvo: 28 por ciento de Wollastonita más 42 por ciento de Aluminato de calcio (mayenita superior al 70 por ciento, y aluminato tricálcico resto) más 30 por ciento de Óxido de zirconio. o Líquido: 25 por ciento de Poli(vinilpirrolidona) más 0,5 por ciento de Ácido cítrico más 74,5 por ciento de Agua purificada. ¿ Cemento experimental 2 al que denominaremos WEndo 30Z. o Polvo: 70 por ciento Wollastonita más 30 por ciento Óxido de zirconio. o Líquido: 37,5 por ciento de Silicato de sodio y 62,5 por ciento de Agua purificada. En la segunda parte del estudio, ambas formulaciones fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X para identificar las fases cristalinas presentes tras mezclarse. La evolución del pH y liberación de iones calcio de los cementos fue determinado mediante su inmersión en suero fisiológico artificial y monitorizado a tiempo real, con el objetivo de determinar su poder bactericida y potencial bioactivo. Estando confirmada esta bioactividad mediante la formación in vitro de una capa de apatita en su superficie determinada mediante microscopia. Cultivos celulares in vitro confirman su citotoxicidad, consecuencia de los altos valores de pH. El tiempo de fraguado inicial y final del cemento CAC 30Z, fue de 55 y 69 minutos respectivamente. Sin embargo, consideramos que este tiempo se puede regular en estudios posteriores mediante la modificación de las propiedades reológicas de los distintos compuestos y la regulación de los retardantes y plastificantes empleados. Finalmente, se estableció mediante porosimetría por inyección de mercurio que ambos materiales experimentales son considerablemente menos porosos que el material control, lo cual contribuye a su capacidad de sellado y disminuye su posibilidad de filtración.