What is the story behind the development of Clearfil Universal Bond Quick Flip-Top Cap?

With this video, we will walk you through the story behind its development.

Users of dental zirconia are really spoilt for choice these days. Countless manufacturers offer zirconia materials that differ in their mechanical and optical properties and indication range. What is not apparent at first sight is that the available products also differ with respect to the quality of the CAD/CAM blanks offered. Blank quality is highly dependent on the quality of the raw materials and is affected by different aspects during raw material processing, pressing and pre-sintering. This has a huge impact on the surface quality, edge stability, fit and processing requirements of milled restorations.

Raw material production

Pre-shaded dental zirconia typically consists of metal oxides, including zirconium oxide, yttrium oxide and aluminium oxide, as well as additives like binders and colour pigments or ions. Most manufacturers of dental zirconia obtain pre-fabricated powder from an external industry partner, the most popular option being Tosoh Corporation. In contrast, Kuraray Noritake Dental relies on an end-to-end in-house process. This includes the production and addition of the components forming the company’s innovative multilayer technology for a polychromatic blank structure and – in the case of "KATANA™ Zirconia" YML – additional translucency and flexural strength gradation.

At Kuraray Noritake Dental, the powder is produced in-house.

Since more powder production steps are carried out in-house, the company is given full control over the quality of the raw materials, their grain size and the purity of the formulation. It also allows for a precise alignment of the mechanical and optical product properties to achieve a smooth transition from one layer to the next. The result is a seamless colour structure and outstanding match of the shades in the polychromatic blanks to the colours of the VITA classical A1–D4 shade guide.

In those materials combining different yttria concentrations in a single blank, additional in-house alignment measures may be taken. In the case of "KATANA™ Zirconia" YML, a completely new raw material was developed to deliver a uniform shrinkage ratio and harmonized coefficients of thermal expansion across the blank und thus bring flexural strength gradation to perfection.

Properties of zirconia restorations that are affected by the powder quality and composition include translucency and shade appearance, flexural strength, ageing behaviour and sintering performance.

Blank pressing

Zirconia discs and blocks used for CAD/CAM processing are usually produced by uniaxial and isostatic pressing. In the uniaxial compaction process, pressure is applied to the powder from one direction (uniaxial) or two directions (biaxial), whereas the isostatic compaction process involves virtually equal pressure applied from all sides. Hence, isostatic pressing typically results in a more uniform density distribution throughout the blank and a higher material homogeneity. These factors are prerequisites for a predictable processing and sintering behaviour and affect the fit of the final restoration. For optimal mechanical and optical properties of the zirconia material, it is essential to avoid large porosities, air pockets and impurities caused by airborne particles that are trapped during pressing.

At Kuraray Noritake Dental, a unique and extremely meticulous pressing process achieves a uniform pressure distribution and low risk of contamination by airborne particles. This specific procedure reduces gravitation forces and contributes to having as high as possible density of zirconia material. All the high-level preparation processes from raw material production to pressing are responsible for the high edge stability and surface quality of restorations milled from "KATANA™ Zirconia".”

Pre-sintering

The pre-sintering procedure is necessary in that it gives the pressed blanks the required stability to be machinable with milling tools. The selected temperature profile and duration of the pre-sintering cycle determine the material’s strength and processing properties and have an impact on the final sintering process.

The unique pre-sintering procedure carried out in the production facilities of Kuraray Noritake Dental results in blanks that are stable in their pre-sintered state. Although more stable, pre-sintered "KATANA™ Zirconia" is machinable with common diamond-coated milling tools without any increased risk of breakage or higher tool wear.

Fast sintering for the laboratory

The unique procedure has a positive impact on the surface smoothness after milling and can significantly shorten sintering times. In the dental laboratory, the sintering times may be reduced to 54 minutes* for single-tooth restorations and bridges of up to three units – an interesting option for rush cases and remakes.

*The material is removed from the furnace at 800 °C.

“KATANA™ Zirconia” YML speed sintered (90-minute sintering schedule), whereas the discs of competitors were sintered using typical overnight sintering schedules suitable for the particular material. Even with 90-minute sintering, KATANA™ Zirconia YML displays superior optical properties when compared to major competitors.

Uniform sintering schedules are offered for the whole "KATANA™ Zirconia" Multi-Layered Series.

Overview of the recommended sintering protocols.

Fast sintering for chairside

Using the "KATANA™ Zirconia" block with Dentsply Sirona’s CEREC system, it is possible to sinter single crowns up to three-unit bridges in 18–30 minutes without compromising the mechanical or optical properties.

The “KATANA™ Zirconia” block displays superior optical properties after 18 minutes of sintering compared with representatives of major competitors’ raw material after 30-minute and 60-minute sintering programs designed by Kuraray Noritake Dental based on the manufacturer’s recommendations.

Unique “KATANA™ Zirconia” properties

Together, these efforts taken by Kuraray Noritake Dental to produce dental zirconia of high quality make all the difference. The "KATANA™ Zirconia" series— "KATANA™ Zirconia" Yttria Multi Layered (YML), Ultra Translucent Multi Layered (UTML), Super Translucent Multi Layered (STML), High Translucent Multi Layered Plus (HTML Plus) and KATANA™ Zirconia High Translucent Mono Layered (HT)—have a homogeneous, high-density structure with low porosity and a high level of purity. In addition, "KATANA™ Zirconia" YML offers a seamless structure without transition lines despite flexural strength gradation. All these properties optimise the performance of the blanks during machining.

SEM images of non-polished “KATANA™ Zirconia” and a competitor’s material at 33× magnification. The four images of each material show the surface structure at different areas of a molar crown. In all areas, the surface of the restoration made of the competitor’s material is rougher and shows more porosity than the surface of the “KATANA™ Zirconia” crown directly after milling, according to Dr Josef Kunkela’s research results. One of the contributing factors to this result is the more densely pressed blanks with smaller grain sizes of “KATANA™ Zirconia”. (Courtesy of Kunkela Research Academy by Dr Josef Kunkela).

Surface roughness

An optimised processing behaviour leads to regular restoration margins, smooth surfaces and a precise fit of the restorations. The latter is due to the fact that the milling behaviour and volumetric shrinkage during final sintering are highly predictable, so that a user designing a 20 μm cement gap will get what he or she desires. Owing to the great control over optical properties and outstanding match to the VITA classical A1–D4 shades, "KATANA™ Zirconia" is considered to be one of the most aesthetic dental zirconia options available on the market.

Exellent marginal fit

SEM images revealing the fit of restorations made of two different materials (lithium disilicate and “KATANA™ Zirconia” Block STML) on a tooth abutment. The “KATANA™ Zirconia” restoration shows a more regular margin and more precise fit (with a cement gap of 19–21 μm) than the lithium disilicate crown (cement gap 26–45 μm). (Courtesy of Kunkela Research Academy by Dr Josef Kunkela).

Extremely regular margins of a “KATANA™ Zirconia” crown after milling, which is also a result of the favourable material structure.

In order to ensure all the desired material properties, including aesthetics and strength, one thing is essential: the machining carried out in the dental laboratory – milling and sintering - needs to adhere to the recommended protocols. This means that the milling machine and furnace should be cleaned and calibrated on a regular basis, which provides the conditions for optimised zirconia processing from the powder to the final, true-to-life dental restoration.

Mathias Fernandez Y Lombardi

EU Scientific Manager
Dental Ceramics & CAD/CAM Materials
Kuraray Europe GmbH

2013
Successful completion of an apprenticeship as a dental technician at Seuthe dental laboratory in Plettenberg, Germany

2018
Successful completion of dental technology studies at the University of Osnabrück, Germany. Graduation as an engineer in dental technology

Since March 2018
Employee of Kuraray Europe GmbH

Simply Create the Panavia Smile

One predictable procedure for cementing your prosthetics reimagined. All your cementation appointments become a joy. Even if you need to cement precious veneers. It’s now possible thanks to the revolutionary PANAVIA™ V5.

This PANAVIA™ V5 video demonstrates the work flow for: 

- Laminate Veneer Cementation

By MDT Daniele Rondoni.

This clinical report reveals why you should start:

• using fewer ceramic elements
• choosing minimal ceramic layering
• opting for micro-cutback solutions

without missing the quality and value of your restorations.

Advances in materials development and computer-aided processing allow for more streamlined workflows and an improved collaboration between the dental office and laboratory. In order to benefit from the new options, however, it is important that dental technicians embrace their new responsibilities: they need to keep track of the latest changes and need to acquire profound knowledge of how to leverage the materials’ and technologies’ full potential. Being open for new approaches and restoration techniques is part of this game. In return for their efforts, they will be able to achieve unparalleled aesthetic accuracy in a more efficient procedure.

The evolution of dental zirconia is an excellent example for advances in the field of dental materials: many modern zirconia discs have multi-layered structures and natural tranlucencies. Offering top-level performance and high versatility, these variants are increasingly often the materials of choice for the production of high-quality restorations.

The "KATANA™ Zirconia" multi-layered series, for example, is composed of four multi-layered materials: "KATANA™ Zirconia" HTML PLUS with the highest flexural strength (1,150 MPa) and lowest translucency, "KATANA™ Zirconia" STML with medium strength (748 MPa) and a high translucency, and "KATANA™ Zirconia" UTML with a strength above the level of glass ceramics (557 MPa) and ultra-high translucency. The latest add-on in “KATANA™ Zirconia” portfolio is YML - multi-layered zirconia disc that offers both flexural-strength and translucency gradation. With this portfolio, it is possible to select the right material for every specific need (e.g., high-strength variant for multi-unit restorations, high-translucency variant for anterior crowns). Using the zirconia with a monolithic or minimal vestibular cut-back design and a small layer of porcelain enables us to reduce the wall thickness of the restorations (as compared to a traditional framework design and full porcelain layer). As a consequence, a less invasive tooth preparation is required.

In addition, the design meets the functional needs in terms of low abrasiveness and high toughness, while a sophisticated aesthetic outcome is achieved using micro-layering with the materials contained in the 4.4.1. kit. These can be a winning alternative to traditional ceramic multi-layer solutions, as revealed using the following case example that illustrates the use of the 4.1. technique.

Fig. 1. Digital impression.

Fig. 2. Digital impression taken with the temporary in place.

Fig. 3. Digital model of the prepared teeth imported into the CAD software.

Fig. 4. Digital model of the teeth with temporary imported into the CAD software.

Fig. 5. Designing of four zirconia crowns: Transparent view.

Fig. 6. Designing of four vestibular enamel cutback zirconia crowns.

Dentin structure with internal anatomy

In the present case, "KATANA™ Zirconia" STML, in the shade A2, was selected based on the desired appearance of the final restorations, the colour of the abutment teeth and the space available. The selected design was a minimal vestibular cutback, while the palatal zirconia was left untouched. To replicate the natural aesthetics, we opted for vestibular micro-layering with single luster porcelain and specific internal design of the mamelons.

In order to achieve the best possible aesthetics, it is fundamental to incorporate the internal anatomy into the pre-sintered vestibular surface, and to precisely follow the recommended sintering protocol. Only a flawless sintering procedure will lead to the ideal translucency and correct shade appearance. Following sintering, the surface should be treated with a sandblasting unit (aluminium oxide, particle size 50 μm, pressure 1 to 2 bar).

Fig. 7. Cross-sectional view for a check of the correct thickness.

Fig. 8. Crown made of "KATANA™ Zirconia" STML after sintering.

Fig. 9. Checking the fit of the crowns on the printed working model.

Fig. 10. ILS technique: colour map.

Fig. 11. Application of "CERABIEN™ ZR" Internal Stains.

INTERNAL STAIN ADVANTAGES

• Powder becomes gel and is always ready for use
• The real colours are revealed already before baking
• Optical effects are achieved simply and rapidly
• Excellent adhesion to zirconia is ensured

To improve the mimicry effect, we use the internal light stain technique on the zirconia surface. Incisal Blue one is applied around the mamelons, Mamelon Orange 2 directly on the mamelons for a natural effect. For a calibrated chromaticity, A+ may be added in the cervical area.

Fig. 12. Appearance of the internal stains on the surface after firing.

Fig. 13. Light dynamics after firing.

Fig. 14. Luster layer: Colour map.

Fig. 15. "CERABIEN™ ZR" Luster Porcelain LT1 applied in a micro layer.

Fig. 16. Layering with LT1.

The vestibular body and incisal morphology are completed by adding a single ceramic micro layer of CZR Luster Porcelain LT1.

Before finalizing the restorations, the zirconia surface and texture were optimized with a stone and rubber polishers.

Polishing of the palatal surface was accomplished with Pearl Surface Z diamond paste before a final self-glaze step in the furnace.

Fig. 17. Appearance of the minimal ceramic layer after a single firing procedure.

Fig. 18. Light dynamics after firing.

Fig. 19. Final crowns after mechanical polishing.

Fig. 20. Check on the elements will be carried out on the printed digital model.

Fig. 21. Final situation after cementation.

Fig. 22. Palatal view of the final situation.

Conclusion

Considering aesthetic requirements and case difficulty, today it is possible to adopt different 4.4.1. approaches. In combination with the present generation of multi-layered zirconia, they allow the modern technician to make the best use of digital means to solve complex cases in an easy, effective, and successful manner.

The 4.4.1. system is recommended because it is a selection of materials used in a number of combinations, which help us achieve aesthetically sophisticated outcomes in a feasible, flexible and repeatable way.

For more information about the 4.4.1. system, click here.

Dentist:

DANIELE RONDONI, MDT

• Graduating in 1979, Daniele Rondoni opened a laboratory in 1982, which is also the home of the AAT Community College he founded.
• Teacher and counsellor for the “Italian School for Dental Technicians”at the University of Chieti, University of Sienna and University of Rome Tor Vergata.
• EAED and IAED Active Member and a SICED Associate and O.L.
• International Instructor for Kuraray Noritake Dental products.
• Author of “Tecnica della Multistratificazione in ceramica” (Ceramic Multilayering Technique) and a lab manual about the use of composite materials, introducing his own method – the “Inverted Hardness Layering System”.

Article by Dr. Stefano Daniele.

During bonding procedures for metal-free fixed dental prostheses (FDPs), try-in with specific cement shade matching glycerine paste is necessary for choosing the correct shade of resin-based cement. During try-in, however, saliva and blood could contaminate the bonding surfaces of the ceramic and dental hard tissue. It is essential for the ceramic surface and dental hard-tissue surface to be perfectly clean of bacterial biofilm and other contaminants before adhesive application. Both the procedures ensure efficient bonding and long-term reliability of the adhesive fixed prosthetic intervention.

It is essential for the ceramic surface and dental hard-tissue surface to be perfectly clean.

Cleaning the ceramic bonding surface after try-in

Try-in of metal-free fixed dental prostheses (FDPs) is a key procedure for evaluating the fit of the finishing line of the dental preparation and, for very thin veneers, for matching the resin-based cement to be used to bond the ceramic restorations to the dental hard tissue. Aesthetic features—value in particular—of thin veneers depend on different factors, and one of the most important is the choice of shade of the resin-based cement used under the thin ceramic. To make this procedure easier and repeatable, many manufacturers provide glycerine pastes that have the same colours as those of the corresponding resin-based cements. This pre-bonding procedure of try-in of metal-free FDPs enables the selection of the most appropriate resin-based cement. Glycerine pastes are generally hydrophilic and can be rinsed from the ceramic bonding surface after try-in with an air–water spray, but some contaminants, such as saliva, blood and crevicular fluid, may remain on the surface, and this may affect the efficacy of the bond to the dental hard tissue. Sandblasting contaminated surfaces of metal-free FDPs may be the best choice for removing contaminants from bonding surfaces, but it is important to consider that not all dentists have sandblasting devices in their offices. To this end, Kuraray Noritake Dental launched KATANA™ Cleaner, a specific detergent for decontaminating the bonding surfaces of ceramics that is able to provide complete removal of contaminants from the bonding surfaces of metal-free FDPs after the try-in procedure. A perfectly clean ceramic bonding surface is important for obtaining an effective micromechanical interlocking between glass-ceramic and cement, as well as for allowing the chemical bond reaction between a 10-MDP-based primer and the zirconia bonding surface.

A perfectly clean ceramic bonding surface is important for obtaining an effective micromechanical interlocking between glass-ceramic and cement.

Cleaning the dental hard-tissue bonding surface when sandblasting is not recommended

The dental hard-tissue bonding surface must be clean before bonding metal-free FDPs, and this procedures can be done by sandblasting with a ‘soft’ powder such as erythritol. The focus of this procedure would not be to create an additive retention rate for the ceramic surface, but instead to remove the bacterial biofilm from the dental hard-tissue surface before bonding. Actually, metal-free FDPs are designed to have supra gingival finishing lines. Supra gingival preparation is also important for permitting perfect isolation with a rubber dam. In clinical practice, often the finishing line may be (partly) sub gingival for specific reasons, for example in veneer preparation designed to close diastemas and cervical black triangles between anterior teeth. In those clinical cases, dental dam application may be difficult, and sandblasting dental hard tissue may pose too high a risk of periodontal tissue bleeding. Tissue bleeding near the cervical margin of the preparation before adhesive bonding procedures for metal-free FDPs may affect the seal between the restorative and preparation. These clinical situations indicate the use of cleaning agents rather than sandblasting to clean surfaces before bonding.

Limitations of conventional agents used to clean bonding surfaces

Most conventional cleaning agents are not effective cleaners of ceramic, including zirconia, surfaces of metal-free FDPs and dental hard-tissue surfaces when sandblasting is contra-indicated as described. The following is a short list of the limitations and adverse effects of the main detergents used in clinical practice before bonding procedures:

• Ethanol: It is not a very effective contaminant remover and is not able to remove saliva and blood proteins fully. Often ethanol fixates proteins rather than removing them.
• Sodium hypochlorite: It has good efficacy as a cleaner, including removal of saliva and blood proteins, but may have an adverse impact on bonding procedures owing to its oxidisation properties (free radicals released from a sodium hypochlorite reaction could result in interference with autopolymerisation and light polymerisation of resin monomers).¹
• Hydrogen peroxide: It does not have any contaminantremoving properties and, to a greater extent than sodium hypochlorite, could result in interference with free-radical polymerisation of resin-based materials used for adhesive procedures.
• Chlorhexidine: It does not have any adverse effect but also no capability of removing contaminants.

KATANA™ Cleaner and its specific features

KATANA™ Cleaner is a specific detergent solution for cleaning the surfaces of all kinds of prostheses, either metal based or metal free and for the adherent surfaces of dental hard tissue. KATANA™ Cleaner is for both extra-oral and intra-oral use. The chemical composition of KATANA™ Cleaner includes 10-MDP and a 10-MDP triethanolamine (TEA)-salt in an aqueous solution. 10-MDP-TEA is an emulsifier and surfactant compound able to solubilise many substances not soluble in water and to increase the wetting capacity of those. These chemical features of 10-MDP-TEA allow easier removal of contaminants from surfaces using water spray in order to obtain a clean surface. KATANA™ Cleaner is mainly targeting proteins; saliva, blood and the like. The 10-MDP-TEA-salt is amphiphilic. The non polair part enters the contamination forming micelles. the micelles are easy to rinse of with an air-water spray.

KATANA™ Cleaner is a powerful concentrated cleaner. It has a mild pH of 4,5 thus no adverse etching of the dental hard tissue. The presence of 10-MDP in the solution makes it compatible with all dental bonding agents. KATANA™ Cleaner is a purple-coloured solution, and this feature permits easy and accurate application on all surfaces to be cleaned. An easy flow chart follows that explains the use of KATANA™ Cleaner after try-in with glycerine paste before adhesive cementation of (metal-free) FDPs.

Fig. 1. Using KATANA™ Cleaner on the bonding surfaces of metal-free fixed dental prostheses and dental hard tissue after try-in and before bonding.

Fig. 2. Ceramic partial fixed dental prostheses (veneers) before the try-in.

Fig. 3. Glycerine paste used for the try-in.

Fig. 4. Veneer try-in.

Fig. 5. Use of KATANA™ Cleaner to remove remains of try-in gel and contaminants, such as saliva, from the bonding surfaces of the fixed dental prostheses.

CLINICAL CASE 1

Cleaning of "KATANA™ Zirconia" UTML FDPs after try-in using KATANA™ Cleaner

Fig. 6. "KATANA™ Zirconia" UTML fixed dental prostheses.

Fig. 7. Cleaning the fixed dental prostheses with KATANA™ Cleaner after the try-in.

Fig. 8. Tooth preparation cleaned with KATANA™ Cleaner before adhesive application and resin cementation.

Fig. 9. Fixed dental prostheses in situ at the recall appointment.

CLINICAL CASE 2

Tooth surface cleaning using KATANA™ Cleaner

Fig. 10. Ceramic partial fixed dental prostheses (veneers) before try-in and bonding procedures.

Fig. 11. Cleaning of the dental hard-tissue bonding surfaces in a clinical situation where sandblasting was not recommended owing to the high risk of periodontal soft-tissue bleeding.

Fig. 12. Bonded partial fixed dental prostheses at the recall appointment.

Fig. 13. Perioral aspect of the veneers during smiling.

Dentist:

DR STEFANO DANIELE

Dr Stefano Daniele received his dentistry degree from the University of Milan in Italy in 2001. He is in private practice in Milan and is an academic tutor in restorative dentistry in the Department of Biomedical, Surgical and Dental Sciences at the Faculty of Medicine of the University of Milan and is located at the San Paolo hospital in Milan. He was a visiting professor at the Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” in Novara in Italy, teaching restorative dentistry and dental materials until 2013.

Acknowledgements

Special thanks go to master dental technician Daniele Rondoni for the fabrication of the metal-free FDPs.

Reference

1. Lai SC, Mak YF, Cheung GS, Osorio R, Toledano M, Carvalho RM, Tay FR, Pashley DH. Reversal of compromised bonding to oxidized etched dentin. J Dent Res. 2001 Oct;80(10):1919–24. doi: 10.1177/00220345010800101101.

Jag får ofta frågor om intraoral reparation av porslinsfrakturer. För framgångsrika reparationer finns det några viktiga aspekter att ta hänsyn till. Den kanske enskilt viktigaste aspekten, är att förstå varför frakturen uppstod från första början. Till exempel, om spänningar av belastning är den främsta orsaken, ska det tas med i beräkningen vid reparationen. Andra saker att tänka på är avlägsnande av kontamineringar, optimal uppruggning och kemisk aktivering av ytan, samt att förhindra kontaminering under reparationen. Dessutom ska en kofferdam användas för att isolera arbetsområdet.

GRUNDPRINCIPERNA FÖR ADHESION

Adhesiva procedurer kan bara lyckas med de rätta substanserna och metoderna. Olika typer av ytor behöver ofta olika behandlingar för att det ska fungera bra.  Dock måste de tre grundläggande principerna för adhesion respekteras för att uppnå bästa resultat.

1) Mekanisk retention genom en uppruggad yta.

2) Kemisk aktivering genom kemiskt aktiva substanser.

3) Högaktiv bondingyta ger optimal interaktion (vätningskapacitet) mellan ytan och det applicerade mediet. Kontaminering sänker bondningskapaciteten och måste undvikas eller avlägsnas vid alla tillfällen.

TYPER AV FRAKTURER

De vanligaste frakturerna är de som är endast i porslin och de som inkluderar exponering av den underliggande strukturen vid Zirkonia (ZK) och Metall keramik (MK) protetik. 

Många fall kommer med endast begränsad chipping i porslinet, till exempel i den incisala kanten. För att uppnå en hållbar reparation i dessa fall, börja med att öka bonding/reparationsytan med en fin diamantborr för att skapa en stor bevel. En finkornig diamant är att föredra framför en medium eller grov diamant, eftersom ett stort antal fina slipspår ger en mer optimal bondingyta än vad färre grova spår gör. Ytterligare uppruggning av adhesionsytan genom sandblästring med aluminiumoxid (50 µm kornstorlek, tryck 2 bar) rekommenderas starkt för att ytterligare öka ytarean.

Vid reparation av frakturer där den underliggande strukturen är exponerad, är det viktigt att tänka på att det handlar om flera olika material, vilket indikerar ett behov av att anpassa reparationsprotokollet till situationen

Rengör den uppruggade ytan noggrant. KATANA™ Cleaner är den rätta produkten för detta. Den är en säker och lättanvänd produkt med hög rengöringseffekt. Den kan användas både intra- och extraoralt på alla typer av dentala material. Efter sköljning och noggrann torkning, är ytan färdig för nästa steg, kemisk aktivering.

CLEARFIL™ CERAMIC PRIMER PLUS innehåller både silan och MDP och behandlar effektivt både silikatbaserade keramer och oxidkeramer (zirkonia) samt metaller. Efter applicering och noggrann torkning, kan restauration med komposit genomföras omedelbart utan ett extra bondingsteg. Det självklara valet är en hållbar flytande komposit, CLEARFIL MAJESTY™ ES Flow. Den har hög böjhållfasthet, faktiskt högre än de flesta vanliga fyllningskompositer. Förutom det, adapterar den bättre och enklare till ytan. Snabb och enkel polering och en bestående glans är andra uppskattade kvaliteter hos CLEARFIL MAJESTY™ ES Flow.

RÅD OCH TIPS

• Isolera arbetsfältet med hjälp av kofferdam
• Ge frakturen en ordentlig bevel med en fin diamant
• Rugga upp adhesionsytan, helst med sandblästring
• Rengör bondningsytan med KATANA™ Cleaner
• Applicera CLEARFIL™ CERAMIC PRIMER PLUS över hela bondningsytan (inklusive exponerad zirkonia eller metall) och torka noggrant
• Täck exponerad metall med ett tunt lager CLEARFIL™ ST OPAQUER och ljushärda
• Reparera med en stark flytande komposit, som CLEARFIL MAJESTY™ ES Flow

Peter Schouten
Technical Affairs Manager, Kuraray Europe Benelux
As a chemical analyst, he uses his chemical background to make, at first sight, complex
(product) technologies transparent. His passion lies in easily communicating and sharing
information about the application of products and technologies.

Innovation and workflow simplification made possible

In this edition of BOND, we're shining a spotlight on the innovation and workflow simplification made possible by high-quality products like our "KATANA™ Zirconia" range.

In an interview with Atsushi Matsumoto and Yuta Tajima about KATANA™ Zirconia YML these experts explain the benefits of this new material possessing different concentrations of yttria in a single blank, and highlight how its multi-layered nature allows practitioners to work with a nearly universal zirconia suitable for all cases.

Mathias Fernandez Lombardi has contributed an excellent article detailing the science behind "KATANA™ Zirconia", Kuraray Noritake Dental's brand new 4.4.1. kit is introduced and last, but certainly not least, Dr Stefano Daniele details his experiences with KATANA™ Cleaner.

Click here to read. Enjoy!

Start Reading: BOND | VOLUME 8 | 12/2021

Previous versions:

BOND | SPECIAL EDITION | 06/2021

BOND | VOLUME 7 | 10/2020

AV PETER SCHOUTEN

KRISTALLISERING
AV ZIRKONIA

Zirkonia är här för att stanna inom tandvården. Efter introduktionen för ett par decennier sedan, har möjligheterna med att använda zirkonia ökat enormt. Men hur produceras detta material? Vad händer
under sintringen, vilka typer finns det och hur uppnås den önskade färgen och formen på den slutliga produkten?

PSZ eller Partiellt Stabiliserad Zirkonia var den första av zirkoniumoxiderna som användes inom tandvården. Denna typ av zirkonia stabiliserades med hjälp av yttrium, och används för närvarande
inte längre. Den bestod av en blandning av monoklina, tetragonala och kubiska kristaller.

Under många år användes den så kallade Y-TZP-varianten (yttrium tetragonal stabiliserad zirkonia polykristallin). Denna har enastående böjhållfasthet (>1 000 MPa), men dock ett oestetiskt opakt
vitt utseende. Den består av mestadels tetragonala kristaller med en diameter på några hundra nanometer. Ungefär 3 mol-% yttrium tillsätts för att hålla materialet stabilt vid rumstemperatur;
denna variant beskrivs därför ibland som 3Y zirkonia.
Nya varianter, som kubisk zirkonia, utvecklades med målet att förbättra materialets estetiska egenskaper. Kubisk zirkonia karaktäriseras av hög translucens men har en lägre böjhållfasthet.
Även om böjhållfastheten för denna typ är betydligt lägre än för den tetragonala typen, är den ändå mycket högre än den för litiumdisilikat. Denna form innehåller även en högre mängd yttrium, från
4 till mer än 5 mol-%.

KRISTALLFASER

För närvarande känner vi till zirkoniakristaller i tre huvudsakliga former.

Monoklin

Normalt finns zirkonia endast vid rumstemperatur i den monoklina fasen. Monoklin zirkonia har låg styrka och translucens.

Tetragonal
Dessa zirkoniakristaller är metastabila och existerar endast vid rumstemperatur efter stabilisering, huvudsakligen genom tillsats av yttrium. Även om tetragonal zirkonia är stark, har den begränsade estetiska egenskaper.

Kubisk
Kubiska kristaller är stabila och ger förbättrad translucens. Genom tillsatsen av en högre procent yttrium, är arbetsstycken av kubisk zirkonia inte lika starka som de tetragonala. Å andra sidan är de högestetiska och därför lämpliga för monolitiska restaurationer, även i det anteriora området.

KRISTALLISERINGSPROCESS
Zirkonia erbjuds i stort sett alltid som ett delvis sintrat material. I denna form är det alltid opakt vitt, och den verkliga färgen och translucensen visar sig först efter sintring. Under sintringen, krymper materialet till sin slutliga storlek; en stor mängd små kristaller sätts samman och bildar större kristaller, men även om kristallerna själva ökar i storlek, minskar den totala volymen. Denna krympningsfaktor tas därför med i beräkningen i mjukvaran, så att slutprodukten inte bara är färgbeständig efter sintring, utan även storleksmässigt korrekt.

Små kristaller sätts samman till större under sintringsprocessen.

KATANA™ Multilayer HTML före (vänster) och efter sintring.

“KATANA™ Zirconia”-familjen med multi-layered CAD/CAM-ämnen har en ny medlem: “KATANA™ Zirconia” YML (yttrium multi-layered). Baserad på Kuraray
Noritake Dental Inc’s (KND) egna multi-layer-teknologi, erbjuder detta nya material flera skikt med olika nivåer av chroma och translucens PLUS olika koncentrationer av yttrium i ett enda ämne. Vi har talat med två experter från Kuraray Noritake Dentals Forskning & Utveckling i Japan, Atsushi Matsumoto och Yuta Tajima, om den nya produkten och dess specifika egenskaper.

Mr. Matsumoto, Mr. Tajima, KND erbjuder redan ett brett sortiment med zirkoniamaterial som täcker i princip alla indikationer. Varför bestämde ni er för att börja utveckla ännu en dental zirkonia?

”KATANA™ Zirconia”-serien har verkligen fått mycket beröm och fantastisk feedback från marknaden. Användare uppskattar särskilt den påfallande höga styrkan hos HTML, balansen mellan estetik och styrka hos STML, och även den höga translucensen hos UTML. Även om antalet zirkoniamaterial på dentalmarknaden har ökat kraftigt på senare tid, har vi fått många önskemål från våra kunder om ett mer universellt material, som kan erbjuda alla de utmärkta egenskaperna från alla varianter av ”KATANA™ Zirconia” i en enda produkt. En produkt som skulle göra det möjligt att framställa alla typer av restaurationer ur en enda disk, från singelkronor till fullbroar, med bibehållen hög estetik och mekaniska egenskaper för både anteriora och posteriora restaurationer. Som utvecklare av ”KATANA™
Zirconia”-serien, är vårt svar på dessa önskemål från våra kunder, uppfinningen av ”KATANA™ Zirconia” YML.

iVad är den främsta skillnaden mellan ”KATANA™ Zirconia” YML och de andra tillgängliga produkterna i serien ”KATANA™ Zirconia” Multi-Layered?

Alla skikt i ”KATANA™ Zirconia” UTML, STML och HTML produceras från samma grundsammansättning av pulver och erbjuder därför samma styrka genom hela disken. Beroende på kraven i det specifika fallen, behöver användarna välja den mest lämpliga typen av material, antingen en zirkonia med hög styrka eller en högtranslucent variant. ”KATANA™ Zirconia” YML är en allt-i-ett zirkonia, lämplig för alla fall: den består av ett högtranslucent emaljskikt, ett mellanskikt
med välbalanserad styrka, translucens och färg, och ett body-skikt med hög styrka. Råmaterialen som används för denna produkt är utvecklade och producerade av KND exklusivt för YML. Detta är ännu en milstolpe i avancerad produktutveckling för ”KATANA™ Zirconia”.

Vi har fått många önskemål från våra
kunder om ett mer universellt material.

Generellt så har de zirkoniamaterial med integrerad styrkegradient som funnits, inte haft en speciellt positiv bild i ögonen på många tandtekniker och specialister, på grund av att dessa material inte haft tillräcklig styrka i det incisala området. Detta kan leda till frakturer när det handlar om långa restaurationer, speciellt om de inte är adekvat placerade i disken. Hur noggrannt har KND fokuserat på dessa problem och hur har de försökt lösa dem för att skilja ut sig från konkurrenterna?

De nuvarande yttriumbaserade muliti-layer-produkterna på marknaden dras med komplicerade begränsningar för connectorplaceringen vid stora fall, som fullbroar, på grund av att de inte har en idealisk kombination av estetik och styrka. För att klara denna utmaning, har KND utvecklat välbalanserade råmaterial med hög styrka och hög estetik, och genom att inkludera dessa råmaterial i skiktet mellan emalj- och body-skikten. Resultatet är att även för långa
restaurationer, är det väldigt lätt att placera connectorna tack vare den ypperliga balansen mellan hög styrka och högestetiska egenskaper. Tack vare dessa unika attribut som inkluderats i vår nya produkt, undviker man risken för deformation och frakturer.

Mellan de olika skikten som innehåller olika mängder yttriumoxid, vilket kan ses vid en noggrann inspektion efter sintring. Hur har ni löst detta problem?

På KND, har vi uppnått både adekvat translucensgradient och osynliga övergångslinjer, även för zirkoniaskikt med olika innehåll av yttriumoxid. Detta har uppnåtts tack vare vår multi-layer tillverkningsteknologi som förfinats över många år, vilket inkluderar en blandning av rätt mängd vid varje skikts
gräns med avsikt att undvika övergångslinjer. Dessutom har de nyligen utvecklade råmaterialen för skiktövergångarna och ett nydesignat sintringsschema varit nycklarna till framgången.

Hur är det möjligt att ha ett sintringsprotokoll som fungerar för de olika zirkoniakomponenterna i ”KATANA™ Zirconia” YML-disken och som tillåter de kortaste sintringstiderna någonsin?

Graden av krympning under sintringen bestäms av olika faktorer, som antalet och mängden av tillsatser (yttriumoxid, aluminiumoxid etc.) det innehåller. Om krympningsgraden för varje skikt är olika, kommer troligen övergångslinjer att uppstå mellan skikten, vilket kan skapa spänningar i materialstrukturen. De nyutvecklade råmaterialen för ”KATANA™ Zirconia” YML gör det möjligt för oss att kontrollera och förena krympningsgraden för alla lager, även för råmaterial
med olika innehåll av yttriumoxid. 

Användningen av våra egenproducerade råmaterial med enastående egenskaper lämpliga för snabbsintring var
grundförutsättningen som gav möjlighet till utvecklingen av KND:s snabbsintringsschema (54 min för restaurationer upp till 3-ledsbroar), som är tillgängligt för alla produkter i ”KATANA™ Zirconia” multi-layered serien. Denna möjlighet ökar effektiviteten i tandteknikerns arbete och förenklar arbetsflödet.

Finns det några skillnader i fräsning och justering för ”KATANA™ Zirconia” YML jämfört med konkurrerande produkter?

Alla ”KATANA™ Zirconia” produkter från KND har en lämplig hårdhet med mindre chipping under fräsningen tack vare råmaterialen som tillverkas och förädlas på plats hos oss. De får dessutom ett utmärkt motstånd mot chipping efter sintringen, speciellt vid mycket utmanande justeringar av marginalen.

Är det något annat som särskiljer ”KATANA™ Zirconia” YML från andra produkter med integrerad styrkegradient?

Ja, ”KATANA™ Zirconia” YML ger mindre deformation vid sintringen, tack vare de egna råmaterialen, baserade på egen teknologi för att kontrollera krympningsgraden. Dessutom har vi ett brett utbud av färger (14), vilket är en annan viktig aspekt (förutom materialets välbalanserade estetiska egenskaper och frånvaro av övergångslinjer) för att skapa naturliga restaurationer. Slutligen, eftersom tre av fyra skikt uppfyller kraven för klassificering i ISO klass 5, finns
det få begränsningar för variation av designen på protetiken.

Varför ska en tandtekniker välja ”KATANA™ Zirconia” YML istället för någon annan dental zirkonia (enligt er åsikt)?

Atsushi Matsumoto:

Nu är det möjligt för tandtekniker att framställa starka och estetiska restaurationer med ett enda material, ”KATANA™ Zirconia” YML. Det leder till reducerat lager, samtidigt som arbetstiden förkortas signifikant tack vare möjligheten till snabbsintring.

Yuta Tajima:

För mig, är de mest övertygande egenskaperna den utomordentliga precisionen vid sintringen tack vare de välbalanserade materialegenskaperna genom alla skikt, det breda urvalet av färger och den stora flexibiliteten även vid design av långa broar. Sist men inte minst, är den beprövade kvaliteten hos KATANA™ och märkningen “Made in Japan” goda skäl att välja denna nya produkt.

Alla ämnen från ”KATANA™ Zirconia” serien skiljer sig från andra dentala zirkoniamaterial med sin speciellt finkorniga, tätt pressade mikrostruktur, vilket är grunden till en överlägsen ytkvalitet, kantstabilitet och resultatets noggrannhet och precision. Vad är hemligheten bakom denna exceptionellt höga kvalitet på ämnena?

Eftersom vi inte vet korrelationen mellan egenskaperna för kantstabilitet (chipping, etc.) och materialkomposition, struktur etc., är det väldigt svårt att besvara den frågan. Det kan bero på strukturen hos zirkoniakristallerna, råmaterialet i sig, den korrekta styrkenivån efter försintring eller någon annan mindre faktor under framställningen av disken. Alla dessa faktorer tillsammans, är självklart viktiga.

Vi använder pigment utvecklade av KND, som har en
utomordentlig färgstabilitet som inte avtar, även efter
den slutliga sintringen.

Även om restaurationens marginaler har frästs till en väldigt tunn profil, uppvisar de ändå släta kanter utan någon chipping.

En klar fördel för ”KATANA™ Zirconia” serien, mycket uppskattad av KND:s Key Opinion Leaders, är färgstabiliteten och färgmatchningen till ”VITA classical shade guide”. Kan ni förklara vikten av att själva på fabriken hantera tillsatsen av additiv och färgpigment i form av metalloxider för att hjälpa användaren och särskilja ”KATANA™ Zirconia” från konkurrerande produkter?

Vi använder pigment utvecklade av KND, som har en utomordentlig färgstabilitet som inte avtar, även efter den slutliga sintringen. Partikelstorleken är noggrannt kontrollerad. Dessutom har vår professionella ”färgblandningspersonal”, med erfarenhet som kliniskt verksamma tandtekniker både inom och utanför företaget, uppnått en pigmentblandning som uppvisar en endast minimal förandring av färgen även i fall med olika tjocklekar.

Vad är er vision med tanke på framtida utveckling av dental zirkonia?

Sedan introduktionen av zirkonia på dentalmarknaden, har många signifikanta framsteg för materialet uppnåtts. Idag finns zirkoniamaterial, från de med hög styrka och låg translucens, till de med hög translucens och låg styrka tillgängliga på marknaden. Dessutom finns nu även högtranslucenta material med lägre styrka i blandade system (YML serien) tillgängliga. Vårt främsta mål är att utveckla en ultimat zirkonia i en nära framtid, som kombinerar både hög styrka och hög translucens , vilket bryter med den allmänna förväntningen om en kompromiss mellan styrka och translucens för zirkoniamaterial.

Intervju med Mathias Fernandez Y Lombardi, EU Scientific Manager, Kuraray Europe GmbH

Kuraray Noritake Dental Inc. har uppfunnit sin zirkonia multi-layer teknologi på nytt genom att integrera nyutvecklade råmaterial med olika innehåll av yttrium i den beprövade multi-layer strukturen. Materialet som är baserat på denna innovativa teknologi, “KATANA™ Zirconia” YML, ger välbalanserad böjhållfasthet, chroma och translucensgradient genom hela ämnet.

Enligt pilotanvändare av de nya zirkoniadiskarna, ligger den största fördelen med att använda "KATANA™ Zirconia" YML i en verklig boost för laboratoriet. Vi bad Kuraray Noritakes EU Scientific Manager Dental Ceramics & CAD/CAM Materials, Mathias Fernandez Lombardi, förklara hur det nya materialet kan påverka rutinerna i dentallabbet på ett positivt sätt.

Den största fördelen med att använda "KATANA™ Zirconia" YML ligger i en verklig boost för laboratoriet.

Mathias Fernandez Lombardi, vem ska fundera på att arbeta med "KATANA™ Zirconia" YML?

"KATANA™ Zirconia" YML är framtagen för laboratorier och fräscenter med ett starkt fokus på förenkling. Med sin starka body och högtranslucenta emaljskikt, ger den exakt de egenskaper som behövs för ett obegränsat indikationsområde. Perfekt lämpad för framställning av hållbara monolitiska långa posteriora broar och av högestetiska anteriora kronor eller partiella restaurationer, är "KATANA™ Zirconia" YML verkligt allround och eliminerar behovet av annan zirkonia eller till och med annat keramiskt CAD/CAM-material. På samma gång, stöder den högt automatiserade produktionsprocesser och kräver minimalt manuellt arbete.

Vad är fördelarna med att använda ett enda material för alla indikationer?

Det följer flera fördelar med att använda ett enda allroundmaterial. Det ger ett reducerat antal ämnen att hålla i lager, vilket förenklar lagerhanteringen och minimerar den yta som krävs för förvaring. Dessutom underlättar det standardisering av arbetsflöden i laboratoriet. Att använda samma material varje gång betyder att det inte är några skillnader i grundläggande design eller fräsparametrar, som minimal väggtjocklek och connectorstyrka, eller i sintringsprotokoll och finishering att ta hänsyn till. Det är därför mindre risk för att misstag inträffar och det är lätt att skapa rutiner. Slutligen elimineras risken för korskontaminering när ett enda material används med den befintliga utrustningen (fräsmaskin, fräs- och finisheringsverktyg, och sintringsugn). Förutsägbara resultat och felfri estetik blir vanligtvis följden.

Vad är fördelarna med att använda just "KATANA™ Zirconia" YML som det enda keramiska CAD/CAMmaterialet?

Jag antar att det viktigaste argumentet är att det estetiska resultaten uppnås enkelt och effektivt med "KATANA™ Zirconia" YML för alla typer av restaurationer, även för långa broar. Det är oftast tillräckligt att göra monolitiska restaurationer för det posteriora området, med bara polering eller glaze. Anteriora restaurationer kan designas monolitiskt eller med minimal cut-back, och användaren kan välja mellan "CERABIEN™ ZR" (CZR) FC Paste Stains och CZR Internal Stains plus glaze för att uppnå en naturlig look. En annan fördel med "KATANA™ Zirconia" YML är dess gränsfria multi-layer struktur kombinerad med en extraordinär ämneskvalitet.

Varför är denna gränsfria struktur och höga ämneskvalitet viktigt för användarna?

Den gränsfria multi-layer strukturen, som är en mjuk övergång från ett skikt till nästa, är en förutsättning för strukturell integritet och felfri estetik. Det gör att materialet är fritt från övergångslinjer, ger korrekta dimensioner efter sintring (tack vare likvärdig krympning) och uppvisar en pålitlig långsiktig funktion som inte påverkas av inre spänningar. I "KATANA™ Zirconia" YML, är det en helt homogen sammansättning, med noggrannt anpassade CTE-värden och krympningsgrad i alla delar av ämnet, som ger denna fördel.

Estetiska resultat uppnås enkelt och effektivt med "KATANA™ Zirconia" YML för alla typer av restaurationer, även för långa broar.

Vid utvecklingen, drog Kuraray Noritake Dental nytta av sin långa erfarenhet av dentala keramer och fördelarna med att ha produktionen av ämnena, från början till slut, i egen regi, en förutsättning för att uppnå den eftersträvade kvalitetsnivån. Tack vare att materialet är så väl avvägt, var det även möjligt att utveckla ett 54-minuters sintringsprogram som ger lika bra resultat som de beprövade 90-minuters eller 7-timmars programmen och som blir det självklara valet för alla brådskande fall. Med denna möjlighet, blir "KATANA™ Zirconia" YML "mångsysslaren" inom tandtekniken: den ger högsta komfort och säkerhet som en SUV, men när det handlar om fart, är den inte på något vis underlägsen någon sportbil.

Ovanstående rekommendation för sintring är endast en riktlinje; vissa justeringar kan krävas beroende på den individuella ugnen. Om 54- eller 90-minuters sintring inte kan programmeras i din ugn, är det inte möjligt att ställa in ugnen i enlighet med ett av dessa scheman.
*Materialet tas ut ur ugnen vid 800 0C. En ugn med möjlighet att konfigurera program för YML-sintring krävs.

Användare som redan testat keramiska material med styrkegradient vet att positioneringen av långa restaurationer i disken kan vara knepigt. Vad finns det för regler att ta hänsyn till vid positionering av en lång bro i ett YML-disk?

Positionering av restaurationer i "KATANA™ Zirconia" YML diskar är utomordentligt lätt. Anledningen är att gapet mellan den lägsta böjhållfastheten i emaljområdet och den högsta böjhållfastheten i det sista nedre body-skiktet är relativt litet. Dessutom, body-skikt 1 som ligger närmast emaljskiktet har redan det en böjhållfasthet som är högre än de 800 MPa som krävs för broar med fyra eller fler led. Därför är användarna på den säkra sidan så länge de
placerar sina långa restaurationer i mitten av disken. Mer specifikt, så behöver halva connectors tvärsnittarea vara i den nedre delen av disken, vilket är ganska annorlunda jämfört med andra material med styrkegradient, som endast tillåter placering av connectorn i body-området. Restaurationer med "KATANA™ Zirconia" YML med maximalt tre led kan positioneras i vilket skikt som helst. I den här kontexten, är det faktum att tjockleken på varje skikt ökar proportionellt med höjden på disken en fördel: Emaljskiktet är stort nog för att dra nytta av dess estetiska potential vid fall med singelkronor eller korta broar.

Positionering av långa restaurationer i mitten på disken.

Vad skulle du rekommendera tandtekniker som vill boosta sitt lab eller fräscenter?

Jag kan verkligen rekommendera att testa "KATANA™ Zirconia" YML på labbet för att se hur det fungerar och för att bedöma dess potential. Den exceptionella
ämneskvaliteten och den gränsfria integrationen mellan de olika skikten, den enkla positioneringen och den effektiva processen är faktorer som potentiella användare behöver uppleva i verkliga livet för att förstå vad de betyder för det dagliga arbetet. På samma sätt behöver de estetiska resultaten utvärderas i den kliniska situationen för en autentisk bild av den naturliga looken och känslan som uppnås. Jag är övertygad om att "KATANA™ Zirconia" YML kommer att kunna övertyga alla som vill boosta sitt lab med en lättanvänd, effektiv zirkonialösning som uppfyller i stort sett alla patienters och alla tandläkares behov!
Kuraray Noritake Dental vet att tandtekniker och praktiker är i behov av produkter som stöder deras strävan efter förenkling, standardisering och ökad effektivitet, som är så viktigt i dessa tider. Därför är alla våra produktinnovationer fokuserade på att leverera mer effekt med mindre ansträngning. "KATANA™ Zirconia" YML är det senaste tillskottet till en hel serie material med detta som mål.

Minimal tvärsnittsarea ska respekteras vid den computer-aided design av restaurationer med "KATANA™ Zirconia" YML.

Mathias Fernandez Y Lombardi | Kuraray Noritake
EU Scientific Manager Dental Ceramics & CAD/CAM Materials


2013
Avslutade framgångsrikt praktik som tandtekniker på Seuthe dental laboratory i Plettenberg, Tyskland

2018
Avslutade framgångsrikt studierna till tandtekniker vid University of Osnabrück, Tyskland. Examen som ingenjör inom dental teknologi

Since March 2018
Anställd hos Kuraray Europe GmbH