Studio

Differenze tra bioceramici pre-miscelati putty e sealer: proprietà chimico-fisiche e applicazioni cliniche dal punto di vista scientifico
Un confronto scientifico tra sealer e putty bioceramici in endodonzia: composizione, indicazioni cliniche e vantaggi rispetto al MTA tradizionale.
Autori: Carlo Gaeta, Giovanni Salvati, Ashkan Tavakkoli
Department of Medical Biotechnologies, Unit of Endodontics and Restorative, University of Siena (Italia)


Introduzione

Lo scopo di questa breve panoramica sarà utile per chiarire la questione della nomenclatura dei prodotti.

I nuovi materiali disponibili in commercio, "sealer" e "putty" pre-miscelati, hanno tutti un'origine comune: l'MTA (Mineral Trioxide Aggregate).

Nonostante ciò, sebbene vengano tutti indicati come "materiali bioceramici", la composizione chimica dei singoli prodotti (indipendentemente dal produttore) varia in modo significativo, portando a innegabili differenze nelle proprietà dei materiali e negli esiti a medio e lungo termine dei trattamenti endodontici.

Cos'è l'MTA?

L’MTA è un materiale composto da vari ossidi e composti derivati dal cemento Portland, con l’aggiunta di ossido di bismuto per la radiopacità. Nonostante l’efficacia biologica, l’MTA presenta alcune limitazioni come il potenziale fenomeno di washout durante il tempo di presa e il rischio di discromia dentale. Inoltre, l’MTA deve essere miscelato, con il potenziale errore nella consistenza¹. Per ridurre tale errore potenziale, sono stati sviluppati cementi al silicato di calcio in forma putty pre-miscelati, in grado di risparmiare tempo ed eliminare il rischio di riassorbimento durante la fase di presa.

MTA vs Putty vs Sealer

A differenza dell’MTA, i cementi pre-miscelati in forma putty affermano di essere materiali riparativi pratici e facili da usare, essendo pronti all’uso. Secondo il produttore, non si ritirano durante la presa e sono materiali insolubili, radiopachi e privi di alluminio a base di silicato di calcio, che necessitano della presenza di umidità per indurire². L’uso di glicerolo al posto dell’acqua aumenta il tempo di presa del cemento in vivo perché il glicerolo deve diffondere fuori dal cemento ed essere sostituito da fluido fisiologico affinché si verifichi la presa³.
La prima forma dei cementi pre-miscelati è costituita da sealer a bassa consistenza, progettati per l’uso con guttaperca per la sigillatura del canale. La seconda forma consiste in putty a consistenza più densa, progettati per il contatto diretto con la polpa e altre procedure di restauro endodontico, come la riparazione delle perforazioni.
Sia i sealer che i putty non induriscono nel loro contenitore ma si solidificano dopo essere stati esposti a un ambiente umido. Questi materiali sono pre-miscelati con ossido di zirconio o ossido di tantalio come agente radiopacizzante. Durante il prelievo dai contenitori, i putty sono esposti all’umidità atmosferica4. Ciò si traduce in un progressivo indurimento e in una riduzione della durata del materiale non utilizzato.

Principali caratteristiche dell’MTA

Composizione Chimica:

  • Trisilicato di calcio (Ca₃SiO₅) – Principale componente responsabile dell’idratazione e della presa.

  • Disilicato di calcio (Ca₂SiO₄) – Contribuisce alla resistenza a lungo termine.

  • Trialluminato di calcio (Ca₃Al₂O₆) – Influenza il tempo di presa.

  • Tetra-aluminoferrite di calcio (Ca₄Al₂Fe₂O₁₀) – Componente minore.

  • Solfato di calcio (CaSO₄) – Regola il tempo di presa.

  • Ossido di bismuto (Bi₂O₃) – Conferisce radiopacità per la visibilità ai raggi X.

Proprietà Fisiche dell’MTA

  • Tempo di presa
    • Presa iniziale: circa 3 ore (più lunga rispetto ai cementi tradizionali).
    • Presa finale: dipende dal contenuto di umidità; più rapida in ambiente umido.
  • pH e Biocompatibilità
    • pH: alcalino (~12,5) dopo l’idratazione, simile all’idrossido di calcio, con effetto antimicrobico e promotore della guarigione dei tessuti.
    • Non tossico e promuove la proliferazione cellulare e la differenziazione odontogenica.
  • Solubilità e Idratazione
    • Bassa solubilità una volta indurito, mantiene l’integrità in ambienti umidi.
    • La reazione di idratazione forma idrossido di calcio, che interagisce successivamente con ioni fosfato per formare idrossiapatite.
  • Resistenza Meccanica
    • Resistenza alla compressione: inizialmente bassa ma aumenta nel tempo grazie all’idratazione continua.
    • La tenacità alla frattura è comparabile alla dentina.
  • Radiopacità
    • Dovuta all’ossido di bismuto, rende il materiale visibile ai raggi X.
  • Espansione e Capacità di Sigillo
    • Si espande leggermente durante la presa, fornendo un eccellente sigillo contro la microinfiltrazione.
    • Buona adattabilità alle pareti dentinali.
  • Sensibilità all’umidità
    • Richiede umidità per la presa, ma un eccesso d’acqua può indebolirne la struttura.

Confrontando le caratteristiche dell’MTA con i principali prodotti della linea Komet, è evidente che si tratta di materiali molto simili, anche se presentano indicazioni e requisiti applicativi differenti (Tabella 1).

Caratteristica MTA BioSeal Sealer (Komet) BioRepair Putty (Komet)
Composizione Trisilicato di calcio, disilicato di calcio, trialluminato di calcio, tetra-aluminoferrite di calcio, ossido di bismuto Trisilicato di calcio, ossido di zirconio, fosfato di calcio, vetro bioattivo, clorexidina Trisilicato di calcio, ossido di zirconio, fosfato di calcio, vetro bioattivo, additivi
Tempo di presa ~3 ore (più lungo) Tempo di presa breve Tempo di presa breve
Radiopacità Ossido di bismuto Ossido di zirconio Ossido di zirconio
Fluidità Consistenza densa, tipo putty Altamente fluido, facile da iniettare Consistenza densa, pre-miscelato
Idrofilia Richiede umidità per la presa Usa umidità residua per la presa Usa umidità dentinale per la presa
Bioattività Forma idrossido di calcio e idrossiapatite Promuove la remineralizzazione Stimola la formazione di dentina e cemento
Antibatterico pH alcalino (~12,5) Contiene clorexidina Elevato pH e biocompatibilità
Adesione e sigillo Espande leggermente, buon sigillo Forte adesione con dentina e guttaperca Forte legame chimico con la dentina
Stabilità dimensionale Può espandersi leggermente Nessun ritiro, mantiene il sigillo Stabile, nessun ritiro
Facilità d’uso Richiede miscelazione Pre-miscelato, pronto all’uso Pre-miscelato, facile da applicare
Utilizzi clinici Riparazioni radicolari, perforazioni, apicificazione, pulp capping Otturazione canalare con guttaperca Pulp capping, apicificazione, riparazione perforazioni e riassorbimenti

Il ruolo chiave dei silicati di calcio

Tricalcium silicate (C3S) e dicalcium silicate (C2S) sono i componenti principali responsabili della presa e della stabilità del materiale.

Le percentuali medie nel MTA sono:

  • C3S: 40–50%

  • C2S: 25–35%

In base alla loro concentrazione, i materiali possono essere classificati in:

  • Low charged: <20%

  • Medium charged: 20–40%

  • High charged: ≥40%

Materiali con percentuali più alte offrono migliori prestazioni cliniche: stabilità, resistenza al washout e sigillatura efficace5.

“Sealer” o “Filler”? Una riflessione terminologica

Il termine “sealer” può generare fraintendimenti.

I cementi tradizionali a base di ossido di zinco ed eugenolo agiscono come sigillanti ausiliari della guttaperca, che resta il vero protagonista dell’otturazione.

I bioceramici, invece, nati con la tecnica single-cone, si comportano da riempitivi attivi, non più come semplici cementi. In questo contesto, la guttaperca ha un ruolo di “carrier” per il trasporto del materiale lungo il canale.

Conclusione

Putty e sealer pre-miscelati condividono composizione e caratteristiche simili, ma presentano indicazioni cliniche diverse e forme differenti. Per questo è più corretto considerarli parte della famiglia dei materiali endodontici, piuttosto che semplici cementi.

Citazioni

  1. Parirokh M, Torabinejad M. Mineral trioxide aggregate: a comprehensive literature review--Part III: Clinical applications, drawbacks, and mechanism of action. J Endod. 2010 Mar;36(3):400-13. doi: 10.1016/j.joen.2009.09.009. PMID: 20171353.
  2. Zhang W, Li Z, Peng B. Assessment of a new root canal sealer's apical sealing ability. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2009;107:79-82. 8) Biomatter, 1 (2011), pp. 76-80, 10.4161/biom.1.1.16735
  3. A.T. Moinzadeh, C. Aznar Portoles, P. Schembri Wismayer, J. Camilleri Bioactivity potential of EndoSequence BC RRM putty. J. Endod., 42 (2016), pp. 615-621, 10.1016/j.joen.2015.12.004
  4. Y.J. Guo, T.F. Du, H.B. Li, Y. Shen, C. Mobuchon, A. Hieawy, Z.J. Wang, Y. Yang, J. Ma, M. Haapasalo. Physical properties and hydration behavior of a fast-setting bioceramic endodontic material BMC Oral Health, 16 (2016), p. 23, 10.1186/s12903-016-0184-1
  5. Cardinali F, Camilleri J. A critical review of the material properties guiding the clinician's choice of root canal sealers. Clin Oral Investig. 2023 Aug;27(8):4147-4155. doi: 10.1007/s00784-023-05140-w. Epub 2023 Jul 17. PMID: 37460901; PMCID: PMC10415471.