Materials engineering of orthodontic brackets: Towards product and process innovations

• Autorzy: Mikulewicz M. , Chojnacka K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2018.3.6

Warianty tytułu

PL

Inżynieria materiałowa zamków ortodontycznych: kierunki innowacji produktowych i procesowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the current state of knowledge and characterises the orthodontic brackets currently available on the market. In recent years, new trends have been observed in materials engineering of these products. They arise as a result of the changing standards of treatment and increasing patient expectations and awareness in terms of aesthetics and safety of treatment. This has led to attempts to replace the metal alloys hitherto used for producing orthodontic brackets (stainless steel) with materials of higher translucency, biocompatibility and functional features (incl. anti-microbiological properties). These features should be accompanied by unchanged mechanical properties (strength, brittleness, elasticity, roughness).

PL

W publikacji przedstawiono aktualny stan wiedzy oraz scharakteryzowano dostępne na rynku zamki ortodontyczne. W ostatnich latach obserwowane są nowe trendy w inżynierii materiałowej tych produktów. Wynikają one ze zmieniających się standardów leczenia oraz coraz większych oczekiwań i świadomości pacjentów w zakresie estetyki i bezpieczeństwa leczenia. Spowodowało to, że dotychczas stosowane w produkcji zamków ortodontycznych stopy metali (stal nierdzewna) próbuje się zastępować materiałami o większej przezierności, biokompatybilności i cechach funkcjonalnych (właściwości przeciw-mikrobiologiczne). Cechom tym powinny towarzyszyć niezmienione właściwości mechaniczne (wytrzymałość, kruchość, sprężystość, chropowatość). Celem niniejszego przeglądu piśmiennictwa jest przedstawienie aktualnych trendów w inżynierii materiałowej zamków ortodontycznych ze szczególnym uwzględnieniem właściwości aplikacyjnych w kontekście odpowiedzi na zmieniające się potrzeby rynku i standardy leczenia.

Słowa kluczowe

EN

orthodontic brackets market; transparent brackets; functionalized materials; composite materials

PL

rynek zamków ortodontycznych; zamki przezroczyste; materiały funkcjonalizowane; materiały kompozytowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 39, nr 3
• Strony: 122--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., fig.

Twórcy

autor

Mikulewicz M.

• Division of Facial Abnormalities, Department of Maxillofacial Orthopaedics and Orthodontics, Faculty of Dentistry, Wrocław Medical University

autor

Chojnacka K.

• Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology

Bibliografia

• [1] Eliades T., Bourauel C.: Intraoral aging of orthodontic materials: the picture we miss and its clinical relevance. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 127 (2005) 403÷412.
• [2] Mikulewicz M., Gronostajski Z., Wielgus A., Chojnacka K.: Transparent orthodontic archwires: a systematic literature review. Arch. Civil Mech. Eng. 17 (2017) 651÷657.
• [3] Mikulewicz M., Chojnacka K.: Sposoby oceny efektów korozji materiałów stosowanych w ortodoncji. Przem. Chem. 90 (2011) 174÷177.
• [4] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/orthodontic-consumables-market (retrieved on March 8, 2018).
• [5] http://sk.sagepub.com/reference/biomedicaldevices/n65.xml (retrieved on March 8, 2018).
• [6] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/orthodontic-supplies-market-236529189.html (retrieved on March 8, 2018).
• [7] Pithon M. M., Figueiredo D. S. F, Oliveira D. D., dos Santos R. L.: Evaluation of physical properties of esthetic brackets after clinical use: study in situ. J. World Fed. Orthod. 2 (2013) 127÷132.
• [8] Hersche S., Sifakakis I., Zinelis S., Eliades T.: Elemental, microstructural, and mechanical characterization of high gold orthodontic brackets after intraoral aging. Biomed. Tech. (Berl.) 62 (2017) 97÷102.
• [9] Eliades T., Brantley W.: Orthodontic applications of biomaterials. 1st Edition A Clinical Guide. Woodhead Pub, Cambridge (2017).
• [10] Brantley W. A, Eliades T.: Orthodontic materials: scientific and clinical aspects. Thieme, Stuttgart (2001).
• [11] Gkantidis N., Zinelis S., Karamolegkou M., Eliades T., Topouzelis N.: Comparative assessment of clinical performance of esthetic bracket materials. Angle Orthodont. 82 (2012) 691÷697.
• [12] Matsui S., Umezaki E., Komazawa D., OtsukaY., Suda N:. Evaluation of mechanical properties of esthetic brackets. J. Dent. Biomech. 6 (2015) 1÷7.
• [13] Eliades T.: Orthodontic materials research and applications: part 2. Current status and projected future developments in materials and biocompatibility. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 131 (2007) 253÷262.
• [14] Sadat-Khonsari R., Moshtaghy A., Schlegel V., Kahl-Nieke B., Möller M., Bauss O.: Torque deformation characteristics of plastic brackets: a comparative study. J. Orofac. Orthop. 65 (2004) 26÷33.
• [15] Kato M., Miyoshi K., Suzuki T., Tabuchi M., Miyazawa K, Goto S.: Changes in physical properties of new, non-BPA containing, polymeric orthodontic bracket materials over time: A 2-year clinical study. Orthod. Waves 73 (2014) 41÷47.
• [16] Kloukos D., Taoufik E., Eliades T., Katsaros C., Eliades G.: Cytotoxic effects of polycarbonate-based orthodontic brackets by activation of mitochondrial apoptotic mechanisms. Dent. Mater. 29 (2013) 35÷44.
• [17] Eliades T., Zinelis S., Eliades G., Athanasiou AE.: Characterization of as-received, retrieved, and recycled stainless steel brackets. J. Orofac. Orthop. 64 (2003) 80÷87.
• [18] Zinelis S., Annousaki O., Makou M., Eliades T.: Metallurgical characterization of orthodontic brackets produced by metal injection molding (MIM). Angle Orthod. 75 (2005) 1024÷1031.
• [19] Eliades T., Zinelis S., Bouraeul C., Eliades G.: Manufacturing of Orthodontic Brackets: A Review of Metallurgical Perspectives and Applications. Recent Pat. Mater. Sci. 1 (2008) 135÷139.
• [20] Cohrt H.: Metal injection molding. Mater. World. 7 (1999) 201÷203.
• [21] Lages R. B., Bridi E. C, Pérez C. A, Basting R. T.: Salivary levels of nickel, chromium, iron, and copper in patients treated with metal or esthetic fixed orthodontic appliances: A retrospective cohort study. J. Trace Elem. Med. Biol. 40 (2017) 67÷71.
• [22] Sadique S. E, Ramakrishna S., Batchelor A. W., Bing C. H.: In vitro frictional behavior and wear patterns between contemporary and aesthetic composite orthodontic brackets and archwires. Wear 261 (2006) 1121÷1139.
• [23] Fatani E. J., Almutairi H. H., Alharbi A. O., Alnakhli Y. O., Divakar D. D., Alkheraif M. A. A., Khan A. A.: In vitro assessment of stainless steel orthodontic brackets coated with titanium oxide mixed Ag for anti-adherent and antibacterial properties against Streptococcus mutans and Porphyromonas gingivalis. Microb. Pathog. 112 (2017) 190÷194.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).