Едва ли не единственным материалом для зубных пломб больше ста пятидесяти лет служила амальгама. Так профессионалы называют один из пломбировочных материалов, при изготовлении которого используют способность ртути «растворять» некоторые металлы. Впервые амальгаму для пломбирования зубов придумал в 1816 году и применил в 1826 году французский дантист Огюст Таво. Это была серебряная амальгама, которая получалась в результате «растворения» зернышек серебра в ртути.
Сегодня амальгамы делают, растворяя в ртути серебро, олово, медь и цинк в определенной пропорции. Серебро придает амальгаме твердость, олово замедляет процесс твердения, медь повышает прочность и обеспечивает прилегание пломбы к краям полости. Ртуть в этой системе служит растворителем. Однако на самом деле это не раствор. В такой системе происходит взаимодействие металлов со ртутью и друг с другом с образованием самых разных интерметаллидов — Ag3Sn, Ag2Hg3, Sn7Hg, Cu6Sn5 и других. Все эти соединения-фазы существуют в материале одновременно. У каждого из них свои достоинства и недостатки, но вместе они дают прочный и надежный материал для пломб, который держится в зубах десятилетиями.
Конечно, эти пломбы не были идеальными, случалось, что они меняли цвет зуба, проводили тепло, вызывали гальванические эффекты во рту, если имелись металлические коронки, и из-за этого быстро разрушались. Да и ртуть, пусть в ничтожных количествах, пугает пациентов. Но это были простые и очень дешевые пломбы. И если дантист точно соблюдал рецептуру амальгамы и учитывал наличие коронок, то побочные эффекты удавалось минимизировать, тем более что составы и техника приготовления амальгам совершенствовались год от года.
Химическая революция в стоматологии произошла в 1962 году, когда Рафаэль Боуэн запатентовал новый композиционный стоматологический материал на основе полимерного связующего - бис-ГМА (бисфенол-А-диглицидилметакрилата). Иногда его называют мономером Боуэна. Он полимеризуется благодаря свободным радикалам, которые образуются при нагревании системы или при облучении ее видимым голубым светом с длиной волны 450—550 нм. Под действием такого света инициатор полимеризации, обязательно присутствующий в системе, распадается и вызывает реакции, ведущие к образованию свободных радикалов и формированию полимерных цепей. Отверждение происходит быстро — всего за три минуты при комнатной температуре. Бис-ГМА сегодня по-прежнему остается самым распространенным полимерным связующим в композитах для зубных пломб.
Однако полимерное связующее, которое дантисты называют органической матрицей, — лишь один из трех важных компонентов в составе композита для пломб. Полимерное связующее скрепляет наполнитель, в роли которого выступает неорганическое вещество, например различные модификации диоксида кремния, алюмосиликатное и боросиликатное стекло, аэросил и многие другие.
Есть и третий компонент, который соединяет в одно целое разнородные материалы, — органическое полимерное связующее и неорганический наполнитель. Как правило, это силан - соединение кремния с водородом, подобное углеводородам. Его наносят на поверхность наполнителя на заводах. А стоматолог уже смешивает модифицированный силаном наполнитель со связующим, которому предстоит затвердеть в зубе под действием света, направленного на пломбу.
В результате всех этих химических ухищрений мы получаем инертную и нетоксичную современную пломбу. Она, конечно, не столь прочна, как пломбы из амальгамы, но зато не изменяет цвет и не видна на зубах.