Investigación de aleaciones y amalgamas en el campo Odontológico - Dennis Jiménez

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ALEACIONES Y AMALGAMAS EN EL CAMPO ODONTOLÓGICO
1. Uso de las Aleaciones en la Odontología 
Ardelean et al (1) menciona que el campo de estudio de las aleaciones en la odontología es muy extenso ya que se centra en el desarrollo tanto de los materiales como los métodos de fabricación, existen múltiples usos que se les ha dado en varias áreas de la odontología, por ejemplo: aleaciones para fabricar alambres, herramientas de ortodoncia, coronas, incrustaciones y prótesis. De acuerdo a Melo de Matos et al (2) Las aleaciones dentales están constituidas por una mezcla de dos o más metales en su forma pura que son fundidos para luego formar una mezcla sólida. Esta mezcla presenta características de dureza, flexibilidad y resistencia con niveles mayores a los metales en su estado puro de los cuales se deriva la aleación (1). 
Uno de los usos más comunes de las aleaciones es para implantes dentales, las aleaciones a base de titanio son una de las mezclas más utilizadas para esto ya que rara vez se las ha asociado con complicaciones y se ha demostrado que tienen una alta tasa de éxito por sus propiedades mecánicas, baja densidad y buena biocompatibilidad (2). Nicholson et al (3) menciona que son varias las características que han hecho que las aleaciones sean de uso preferente durante mucho tiempo, se puede destacar: maleabilidad, conducción eléctrica, calor, densidad, altos puntos de fusión y ebullición, compatibilidad biológica, resistencia a la tracción, oxidación, compresión y corrosión.
Moslehifard et al (4) destaca otro uso importante para restauraciones protésicas, una de las aleaciones más utilizadas son la de níquel-cromo (Ni-Cr) las cuales se utilizan para la fabricación de puentes dentales y coronas, esta aleación generalmente por motivos estéticos se la combina con una carilla de porcelana. Cabe destacar que los metales son de origen mineral, muy duraderos y biocompatibles con el medio bucal, es por esto que se presentan en la odontología con fines restauradores, quirúrgicos y rehabilitadores (2). .  En implantes Hernández-Cortés et al (5) destaca a las aleaciones de Magnesio (Mg) ya que están teniendo mucho interés en este uso debido a sus propiedades mecánicas cercanas a las de un hueso natural y su elevada biocompatibilidad, además se lo combina con Galio (Ga) para reducir la corrosión.
Varias aleaciones son importantes para la prevención de la corrosión y también para prevenir el desarrollo de manchas producto del contacto directo con fluidos bucales debido a ataques químicos que van a provocar fallas en los implantes bucales (2). Padrós et al (6) informa que en las restauraciones dentales las aleaciones de Cobalto-Cromo (Co-Cr) que son metales base son muy utilizadas ya que presentan un buen ajuste marginal, calidad en la superficie y buena resistencia a la fractura. Las aleaciones de metales base se han utilizado para estructuras de prótesis removibles, ya que tienen ventajas sobre las aleaciones nobles como reducción de costo y peso (2). De igual manera Haleem et al (7) da a conocer otro uso por parte de las aleaciones de Ni y Co que están siendo destinadas para la fabricación de prótesis dentales fijas y aleaciones removibles.
En la investigación de Zangeneh et al (8) muestra que las aleaciones de Co-Cr-Mo son muy utilizadas y populares en implantes quirúrgicos como las dentaduras postizas y tornillos dentales con muy buenos resultados. Para finalizar es importante recalcar que ninguna de las aleaciones dentales es 100% perfecta, poseen varios factores implicados en su deficiencia, por ejemplo: la biocompatibilidad, métodos de fabricación complejos, corrosión por estructura granular, costos, entre otros (1). Por ejemplo, el uso de las aleaciones nobles y de alta nobleza es limitado para la población debido a que en su composición tienen elevadas cantidades de metales como el oro (Au) que tiene un costo elevado pero su biocompatibilidad es muy superior (2).
2. Características químicas de las aleaciones dentales de alta nobleza, nobles y de metal base
Como primer punto hay que mencionar que las aleaciones dentales se las pueden clasificar en tres categorías que son: aleaciones de alta nobleza, aleaciones nobles y aleaciones de metal base; en la Tabla 1 se resumen algunos ejemplos de aleaciones según esta clasificación (1). La clasificación está de acuerdo a los niveles de elementos que se encuentran en su composición, como es el caso de las aleaciones de alta nobleza que se definen cuando poseen en su estructura un 40 a 60 % de metales como: oro, platino, paladio, iridio, rodio, osmio y rutenio; costando más, pero son más biocompatibles (2).
Tabla 1. Ejemplos de aleaciones dentales de uso común
	Aleaciones Altamente Nobles
	Aleaciones Nobles
	Aleaciones De Metales Base
	Aleaciones con alto contenido de oro (Au)
Platino (Pt), Paladio (Pd), Iridio (Ir), Rodio (Rh), Osmio (Os), Rutenio (Ru)
	Aleaciones con un bajo contenido de oro.
Aleaciones basado en Plata (Ag)-Pd (con y sin cobre Cu)
Aleaciones a base de paladio (Pd- Cobre (Cu) y Pd-plata (Ag))
	Aleaciones Ni-Co
Aleaciones Co-Cr
Aleaciones de Titanio
a/ Fuente: Ardelean et al (1)
Las propiedades de los metales que los diferencian de otras sustancias esta dado gracias a la estructura en redes cristalina que pueden formar y al tipo de enlace químico (2). Giraldo (9) reconoce que los metales poseen en su distribución electrónica valencias positivas que les permiten con los átomos que se enlazan ceder electrones. Los metales nobles como el oro son neutros y de naturaleza no reactiva ya que no reaccionan con agua, bases o ácidos dándoles resistencia a los fluidos bucales; otra característica importante es que la totalidad de los metales son sólidos a temperatura ambiente a excepción del mercurio (1). Los metales tienden a ceder electrones a los átomos a los cuales se enlazan, tienen energía de ionización baja, pueden actuar como agentes reductores al ser donadores de electrones y pueden formar sales (2).
Uno de los procesos químicos que está directamente implicado en el uso de las aleaciones y que es un factor determinante en la elección del tipo de aleación es la corrosión, ya que este proceso se da por la oxidación de un metal debido al fluido bucal desarrollando perdida superficial del material (5). Dentro de los diferentes tipos de aleaciones, los metales nobles como el oro Au son de los materiales que poseen una alta resistencia a la corrosión (2). El oro es el mas maleable y dúctil de los metales, aporta a las aleaciones la resistencia a la decoloración y permite mejores adaptaciones de las preparaciones (9). De acuerdo a Padrós et al (10) la corrosión es una preocupación en las restauraciones dentales, este proceso libera iones metálicos que pueden ponerse en contacto con células y tejidos circundantes, incluso, llegar al torrente sanguíneo produciendo efectos citotóxicos, daños a nivel oral y sistémico. 
El platino es un metal noble que tiene muy buenas características de ductilidad y maleabilidad, tiene resistencia a la corrosión, pigmentación y es el mejor endurecedor de la aleación; el paladio es otro metal noble capaz de absorber hidrógeno, baja corrosión y de gran resistencia (9). La ionización de elementos que se liberan por la corrosión electroquímica influye en la estética de la aleación y la resistencia (2). El Iridio se usa en aleaciones para mejorar propiedades mecánicas y es el elemento de mayor resistencia a ácidos y corrosión; el osmio es el material mas duro y menos maleable y el rutenio se emplea como refinador (9).
Los metales base como el Mg tienen una corrosión rápida es por este motivo que a este tipo de metales se los combina con elementos que presentan una adecuada actividad electroquímica y un alto sobrepotencial de hidrógeno para reducir esa corrosión como el Galio (5). Otro metal base como el titanio que es un metal de transición puede formar soluciones solidas compactas hexagonales que se conocen como estructuras α tienen una resistencia a la corrosión superior (3). Metales como el cromo, níquely cobalto que son metales base se utilizan en combinación para mejorar la resistencia (9).
El cobre es un metal base muy importante en las aleaciones de alta nobleza ya que aumenta la resistencia y la dureza, además conduce mejor la electricidad y calor (9). Shimizu et al (11) menciona que las aleaciones a base de plata tienen una baja resistencia a la corrosión para mejorar la aleación la combinan con oro o paladio. A la plata no se la considera un metal noble debido a que es muy reactiva, es un metal muy dúctil, el mejor conductor de calor y electricidad; tiene pocos efectos sobre las aleaciones uno de ellos es aumentar un poco la ductilidad (9).
3. Ventajas y Desventajas del uso de amalgamas dentales
Uçar et al. (12) define a las amalgamas dentales como una aleación que se encuentra compuesta de mercurio, plata, estaño y cobre conjuntamente con otros metales que se colocan para mejorar las propiedades, la amalgama ha sido muy utilizada por más de 150 años en miles de millones de personas. Dentro de la composición de la amalgama las propiedades químicas del mercurio permiten que este material reaccione y una las partículas de aleación con mayor facilidad y eficiencia (2). De acuerdo a Worthington et al (13) el uso de las amalgamas dentales se centra en obturaciones de caries con altas tasas de eficiencia, una de las principales ventajas del uso de amalgamas es su relativo bajo costo que ha sido motivo para que hasta la actualidad se la siga usando en muchos lugares principalmente en los países de bajos recursos. 
Lynch et al (14) menciona otra ventaja que es la facilidad y rapidez con la cual se puede colocar el material dentro de los servicios de atención dental. La preparación de la amalgama dental es fácil y económica en comparación con otros materiales, otra ventaja importante es la duración de las restauraciones que es muy alta (duración aproximada de 10 a 15 años) con una buena resistencia al desgaste y con un mínimo cambio dimensional en el tiempo (13). Este tipo de material tiene la capacidad de tolerar amplias condiciones como los campos húmedos y además es uno de los mejores materiales que tienen un importante sellado marginal (12).
En general las propiedades mecánicas como: maleabilidad, facilidad de aplicación, resistencia y durabilidad son las principales ventajas de las amalgamas (13). Gallusi et al (15) indica que las amalgamas presentan una ventaja más que es la capacidad de proporcionar un efecto bacteriostático, es decir, puede detener o limitar el crecimiento bacteriano a nivel bucal. El uso de las amalgamas se limita en mayor media en las áreas posteriores, donde existen grandes cavidades cariosas con mala higiene bucal, esto es debido a que en la parte posterior la estética no es muy visible y no tiene mayor relevancia (14). 
En la investigación de Rathore et al (16) se indican varias desventajas, en primer lugar, se puede mencionar la estética ya que el color metálico de la amalgama no se encuentra en relación con el color natural de las piezas dentales, por lo tanto, no proporciona una buena estética o es antiestético en relación a otros tipos de resinas. El uso de las amalgamas puede dañar el diente vecino o agrietarse debido a que posee la tendencia de expandirse y contraerse en relación a una temperatura variable; de igual manera la amalgama requiere un espacio lo suficientemente grande para ser contenido esto significa que en el diente se debe crear ese espacio y hay la posibilidad de dañarlo (13).
Patini et al (17) está de acuerdo que dentro de las mayores preocupaciones del uso de amalgames están principalmente en el uso de mercurio ya que tiene un impacto ambiental en cuanto a su eliminación. La mayor de las preocupaciones y desventajas es con respecto a la toxicidad de la exposición al mercurio cuando se está colocando o retirando la amalgama, además puede existir una liberación de mercurio en el cuerpo con un posible efecto toxico (12). Esto podría depender del tamaño y la cantidad que se utiliza para la restauración, también de la masticación, el cepillado de dientes y algunos otros factores fisiológicos (13). 
Es importante mencionar que algunos estudios no han podido demostrar suficiente evidencia para asegurar que el uso de las amalgamas no es seguro, por ejemplo: el estudio de Rathore et al., muestra que el uso de amalgamas en base a mercurio aún no tiene las justificaciones clínicas para ya no ser usado y podría ser seguro, aunque se requieren más estudios (16). De igual manera el estudio de Patini et al., muestra que no hay la suficiente evidencia de que las restauraciones con amalgamas dentales puedan causar toxicidad biológica y tenga repercusiones en la salud de los pacientes que las usan (17). 
4. Convenio Minamata (Especificaciones respecto a las amalgamas dentales)
La Organización de las Naciones Unidas (ONU) (18) establece que el convenio de Minamata es un tratado internacional desarrollado en base al uso o emisión del mercurio con respecto al cuidado de la salud humana y la protección del medio ambiente, este convenio se desarrolló en 2013 en Japón entrando en vigor en el 2017. Fisher et al (19) da a conocer que el convenio abarca muchos factores o productos con mercurio incluyendo las amalgamas dentales que se componen de este elemento, en general buscando reducir su uso. Con respecto a la relación con las amalgamas el convenio establece que el reducir el uso de mercurio de tener bases en las circunstancias de cada país, las consideraciones se pueden visualizar en el anexo A y se toma en cuenta la prevención del desarrollo de nuevos productos y las prácticas de gestión (18). 
Según Gómez (20) el convenio también tomo en cuenta medidas de prevención de caries, investigación, desarrollo de materiales de calidad sin el uso de mercurio, mejores prácticas y educación para los odontólogos en temas de alternativas que puedan usarse sin la necesidad de la presencia de mercurio. En relación a los aspectos ambientales, biocompatibilidad y toxicidad de la amalgama la evidencia disponible muestra tasas de supervivencia mayores para las restauraciones y niveles de liberación de mercurio bajas que no alcanzan toxicidad, es por esto que se evalúa la poca evidencia de las afecciones del mercurio en las amalgamas (16). 
Las aleaciones de mercurio son controvertidas aun por los efectos tóxicos y ambientales, a pesar de esto muchos estudios dan a conocer que puede ser un producto seguro y eficiente; sin embargo, el convenio de Minamata estipula grandes retos con respecto al uso de la amalgama ya que mantiene la visión de reducir gradualmente el uso de la amalgama con mercurio a pesar de la poca evidencia de la toxicidad (20). La tendencia por materiales mas estéticos y la parte ambiental está haciendo que las investigaciones se centren en el mejoramiento de materiales alternativos y se reduzcan costos lo que es un punto muy importante para la accesibilidad de la población (19).
REFERENCIAS
1.	Ardelean L, Reclaru L, Bortun CM, Rusu LC. Assessment of Dental Alloys by Different Methods. In: Superalloys. InTech; 2015. Disponible en: http://dx.doi.org/10.5772/61115
2.	Melo de Matos JD, Moura dos Santos AC, Nomura Nakano LJ, Lucena de Vasconcelos JE, Cabral Andrade V, Sussumu Nishioka R, et al. Metal Alloys in Dentistry: An Outdated Material or Required for Oral Rehabilitation? Int J Odontostomat. 2021; 15(3):702–11. Disponible en: www.scholar.google.com.br
3.	Nicholson JW. Titanium Alloys for Dental Implants: A Review. Prosthesis. 2020; 2(2):100–16. Disponible en: https://doi.org/10.3390/prosthesis2020011
4.	Moslehifard E, Moslehifard M, Ghasemzadeh S, Nasirpouri F. Corrosion behavior of a nickel-base dental casting alloy in artificial saliva studied by weight loss and polarization techniques. Front Dent. 2019; 16(1):13–20. Disponible en: https://doi.org/10.18502%2Ffid.v16i1.1104
5.	Hernández-Cortés AA, Escobedo-Bocardo JC, Cortés-Hernández DA, Almanza-Robles JM. Effect of gallium content and heat treatment on the microstructure and corrosion rate of magnesium binaryalloys. Metals (Basel). 2019; 9(9). Disponible en: https://doi.org/10.3390/met9090990
6.	Padrós R, Punset M, Molmeneu M, Velasco AB, Herrero-Climent M, Rupérez E, et al. Mechanical properties of CoCr dental-prosthesis restorations made by three manufacturing processes. Influence of the microstructure and topography. Metals (Basel). 2020;10(6):1–18. Disponible en: https://doi.org/10.3390/met9090990
7.	Haleem AH, Jamal Al-Deen HHJ, Shanan BA. The Effect of Boron Addition on the corrosion behavior of Ni Cr Modental alloy prepared by powder metallurgy. J Phys Conf Ser. 2021; 1973(1). Disponible en: 10.1088/1742-6596/1973/1/012152
8.	Zangeneh S, Lashgari HR, Alsaadi S, Mohamad‐moradi S, Saghafi M. The effect of cyclic solution heat treatment on the martensitic phase transformation and grain refinement of co‐cr‐mo dental alloy. Metals (Basel). 2020; 10(7):1–17. Disponible en: https://doi.org/10.3390/met10070861
9.	Giraldo O. METALES Y ALEACIONES EN ODONTOLOGÍA. Revista Facultad de Odontología Universidad de Antioquia. 2004;15(2). 
10.	Padrós R, Giner-Tarrida L, Herrero-Climent M, Punset M, Gil FJ. Corrosion resistance and ion release of dental prosthesis of COCR obtained by CAD-CAM milling, casting and laser sintering. Metals (Basel). 2020 ;10(6):1–12. Disponible en: https://doi.org/10.3390/met10060827
11.	Shimizu H, Takeuchi Y. Bonding behavior and chemical and mechanical properties of silver-based dental alloys. Japanese Dental Science Review. 2021; 57:97–100. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jdsr.2021.05.005
12.	Uçar Y, Brantley WA. Biocompatibility of dental amalgams. Int J Dent. 2011; Disponible en: https://doi.org/10.1155/2011/981595
13.	Worthington H v., Khangura S, Seal K, Mierzwinski-Urban M, Veitz-Keenan A, Sahrmann P, et al. Direct composite resin fillings versus amalgam fillings for permanent posterior teeth. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2021; 2021(8). Disponible en: https://doi.org/10.1002%2F14651858.CD005620.pub3
14.	Lynch CD, Farnel DJJ, Stanton H, Chestnutt IG, Brunton PA, Wilson NHF. No more amalgams: Use of amalgam and amalgam alternative materials in primary dental care. Br Dent J. 2018; 225(2):171–6. Disponible en: https://doi.org/10.1038/sj.bdj.2018.538
15.	Gallusi G, Libonati A, Piro M, di Taranto V, Montemurro E, Campanella V. Is dental amalgam a higher risk factor rather than resin‐based restorations for systemic conditions? A systematic review. Vol. 14, Materials. MDPI AG; 2021. 
16.	Rathore M, Singh A, Pant VA. The dental amalgam toxicity fear: A myth or actuality. Toxicol Int. 2012;19(2):81–8. Disponible en: https://doi.org/10.4103%2F0971-6580.97191
17.	Patini R, Spagnuolo G, Guglielmi F, Staderini E, Simeone M, Camodeca A, et al. Clinical Effects of Mercury in Conservative Dentistry: A Systematic Review, Meta-Analysis, and Trial Sequential Analysis of Randomized Controlled Trials. Vol. 2020, International Journal of Dentistry. Hindawi Limited; 2020. Disponible en: https://doi.org/10.1155/2020/8857238
18.	ONU. CONVENIO DE MINAMATA SOBRE EL MERCURIO. 2019. Disponible en: www.mercuryconvention.org
19.	Fisher J, Varenne B, Narvaez D, Vickers C. The minamata convention and the phase down of dental amalgam. Bull World Health Organ. 2018; 96(6):436–8. Disponible en: https://doi.org/10.2471%2FBLT.17.203141
20.	Gómez GJ. Perspectivas del uso de la Amalgama Dental bajo el Convenio de Minamata: Tendencias Nacionales e Internacionales. CES Odontol. 2020; 33(1):53–63. Disponible en: https://doi.org/10.21615/cesodon.33.1.7