MTA & Bioceramic: Sự Khác Biệt Giữa Hai Thế Hệ Vật Liệu Sinh Học Nội Nha

Bioceramic là một phân loại nhỏ của vật liệu sinh học và dùng để chỉ các vật liệu sứ có tính tương hợp sinh học. Tuy nhiên, khái niệm tương hợp sinh học rất rộng – từ các vật liệu hoàn toàn trơ cho đến các vật liệu có khả năng bị hấp thụ và được thay thế hoàn toàn theo thời gian. Đề cập đầu tiên về Bioceramic trong Nội nha là một nghiên cứu về vật liệu Bioaggregate, được phát triển để thay thế cho MTA với công thức không chứa xi măng Portland. Nhưng MTA có phải là Bioceramic không?

MTA là gì? Đặc tính của MTA

MTA là viết tắt của Mineral Trioxide Aggregate. Trong hơn hai thập kỷ qua, MTA đã trở thành một trong những vật liệu nội nha được nghiên cứu rộng rãi nhất. Trioxit trong MTA bao gồm canxi, nhôm và selen oxit.

MTA sở hữu các đặc tính ưu việt: tương hợp sinh học, hoạt tính sinh học, tính ưa nước, cản quang, khả năng bít kín xuất sắc và độ hòa tan thấp. Trong đó, đặc tính quan trọng nhất chính là tính tương hợp sinh học và khả năng bít kín.

Nguồn gốc và cơ chế hoạt động

Vật liệu MTA có nguồn gốc từ hợp chất gốc xi măng Portland. Nó là một loại bột cứng trong nước có chứa:

• Tricalcium silicate
• Dicalcium silicate
• Tricalcium aluminate
• Bột cản quang (thường là bismuth oxide).

Lưu ý: Bismuth oxide thường gây nhuộm màu ngà thân răng, do đó hiện tại chúng đang dần được thay thế bởi zirconia dioxide (zirconia) hoặc tantalum oxide.

Thuật ngữ MTA được dùng chung để bao hàm tất cả các sản phẩm tri và dicalcium silicate. Xi măng này đông khi phản ứng với nước và tạo môi trường kiềm (pH khoảng 12) với mạng lưới calcium silicate hydrates và calcium hydroxide. Những hydrates này hình thành trên bề mặt các hạt calcium silicate gốc, và sự hydrat hóa diễn ra dần vào bên trong.

Ưu và nhược điểm của MTA

• Ưu điểm vượt trội: Khi đông, kích thước thay đổi cực nhỏ (ít hơn 0.1%), tạo ra một rào chắn hoàn hảo. Điểm đặc biệt nhất là MTA đông trong môi trường ẩm. Khi tiếp xúc với độ ẩm, canxi oxit chuyển hóa thành canxi hydroxit, tạo ra môi trường vi mô có độ pH cao giúp kháng khuẩn. MTA duy trì tính toàn vẹn vật lý sau khi đông (độ hòa tan rất thấp).
• Hạn chế: Thời gian đông rất dài: khoảng 165 phút (sơ khởi) và 6 tiếng (kết thúc). Hơn nữa, tính thô của các thế hệ MTA đầu tiên (độ dày film >50µm) khiến chúng không thích hợp để làm sealer bơm vào ống tủy.

Sự phát triển của MTA qua các thế hệ

MTA lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1993 và được FDA chấp thuận vào năm 1998.

Thế hệ đầu tiên: ProRoot MTA và MTA Angelus

• ProRoot MTA (Dentsply): Phiên bản đầu tiên, chứa xi măng Portland và bismuth oxide. Bản màu xám chứa thêm tetracalcium aluminoferrite. Mất 2-3 giờ để đông. Đóng gói sử dụng một lần.
• MTA Angelus (Brazil): Ra mắt năm 2001. Có chứa dư lượng calcium oxide, giúp giảm thời gian đông xuống chỉ còn khoảng 15 phút. Đóng gói trong chai kín giúp tiết kiệm vật liệu.
• MTA Trắng (White MTA): Ra mắt năm 2002 để giải quyết vấn đề nhuộm màu của MTA xám (giảm tỷ lệ oxit sắt xuống ít hơn 90.8%).

Thế hệ cải tiến: MTA Plus

Nhà sản xuất làm giảm kích thước hạt bột để tăng khả năng cộng nước. Ứng dụng tiêu biểu là MTA Plus (Avalon Biomed), kết hợp với polymer hòa tan trong nước, làm giảm khả năng bị rửa trôi đáng kể.

Thế hệ tiếp theo: Thay thế xi măng Portland

Thế hệ mới nhất có 3 sự thay đổi lớn:

1. Tricalcium silicate được sản xuất bằng quy trình sol-gel tinh khiết (tránh kim loại nặng).
2. Thay thế chất cản quang Bismuth oxide để chống đổi màu răng.
3. Thêm các chất phụ gia mới.

Các sản phẩm tiêu biểu:

• Biodentine (Septodont): Chứa tricalcium silicate, zirconium oxide (cản quang), polymer tan trong nước và calcium chloride. Thời gian đông nhanh, mức độ phản ứng và lắng đọng calci cao hơn MTA truyền thống. Rất tốt cho che tủy vì tự đông cứng trong môi trường có ít dịch.
• Theracal (Bisco): Tricalcium silicate quang trùng hợp (thay nước bằng nhựa). Tuy nhiên, nó không hình thành calcium hydroxide nên không được chỉ định để che tủy.

Sự ra đời của vật liệu Bioceramic

Những vật liệu được coi là Bioceramic có thành phần chính là tricalcium silicate tinh khiết, KHÔNG chứa pha aluminate. Vật liệu thô của bioceramic được tổng hợp từ hóa chất trong phòng thí nghiệm (tinh khiết), chứ không phải khai thác từ khoáng chất tự nhiên (như xi măng Portland của MTA).

Các sản phẩm Bioceramic tiêu biểu:

• Bioaggregate: Xi măng hai pha (tricalcium silicate + calcium phosphate) và tantalum oxide (cản quang). Có chứa silicon oxide, về lâu dài phản ứng với calcium hydroxide để tăng đặc tính vật lý, nhưng lại làm giảm lượng canxi hydroxit tự do.
• Endosequence / TotalFill: Dạng trộn sẵn (putty hoặc sealer), hydrat hóa nhờ môi trường ẩm của cơ thể.
• MTA Fillapex (Angelus): Sealer có chứa nhựa. Không phóng thích calcium hydroxide do sự cản trở của nền nhựa kỵ nước.
• BioRoot RCS (Septodont): Giải phóng lượng ion calci gấp đôi so với Endosequence BC.

Kết luận: MTA có phải là Bioceramic?

Từ các tài liệu, rõ ràng cả MTA và Bioceramic đều dựa trên nền tảng tricalcium silicate.

Tuy nhiên, thuật ngữ "Bioceramic" được tạo ra để phân biệt rõ ràng các loại xi măng tricalcium silicate tổng hợp tinh khiết (trong phòng thí nghiệm) với các loại xi măng gốc Portland tự nhiên (MTA thế hệ cũ). Bioceramic được đánh giá là tinh khiết hơn, không chứa kim loại nặng và có hoạt tính sinh học ổn định hơn.

Nguồn tham khảo:

1. Drukteinis, S., & Camilleri, J. (2021). Bioceramic materials in clinical endodontics. Springer.
2. Camilleri DDS, MSc, PhD, J. (2016). Is mineral trioxide aggregate a bioceramic? Odovtos – International Journal of Dental Sciences, 18(1), 13.
3. Berman, L. H. (2015). Cohens pathways of the pulp expert consult. Elsevier.