la corrosion de nickel-titanium en bouche

par Nafez Chahine

Projet de thèse en Odontologie - STS

Sous la direction de Pierre Millet.

Thèses en préparation à Reims en cotutelle avec King Abdulaziz Univetrsity , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences, Technologies, Santé , en partenariat avec (LISM) Laboratoire d'Ingénierie et Sciences des Matériaux (laboratoire) et de Equipe Biomatériaux-LISM (equipe de recherche) depuis le 18-06-2014 .


  • Résumé

    La cavité buccale offre un milieu environnemental propose à l'étude des processus biologique influençant les matériaux dentaires. Les matériaux dentaires réagissent en bouche avec les fluides biologiques, le milieu oral étant le champ d'interactions physico-chimiques, métaboliques et biologiques et cela par la présence en bouche de trente types de bactéries différentes en bouche ( Nombre total de bactéries dans la salive étant 5 10 6 / ml) L'orthodontie moderne présente plusieurs types d'attachements, de fils orthodontiques, et autres appareils aidant aux mouvements des dents sur l'arcade. Ces appareils sont composés de différents matériels avec des propriétés physiques, mécaniques spécifiques. La connaissance de ces propriétés est rendue difficile du fait de leur immersion dans la cavité buccale qui leur fait subir des forces de traction d'usure de corrosion particulières Différents types de métaux orthodontiques sont utilisés pour la fabrication des fils et des attaches "brackets" 'stainless steel, chrome-cobalt-nickel, nickel titane, beta-titane). Ces métaux sont utilisés dans l'objectif de réajuster l'occlusion. Ceux-ci peuvent subir des réactions chimiques et électrochimiques au sein de l'environnement buccal où ils pourront se dissoudre et former des composants chimiques particuliers. Dans le cas où l'environnement buccal devient agressif, ils peuvent se corroder. Le fil orthodontique ideal serait celui qui serait capable de résister aux conditions extrêmes qui se trouvent en bouche. Les alliages ortodontiques doivent avoir des propriétés de résistance à la corrosion intra-buccal, c'est ce qui détermine la biocompatibilité des matériaux orthodontiques. Par exemple, l'utilisation de fil orthodontique en nickel titane présente un risque de libérer des ions Ni+. Les méthodes de prévention carieuse utilisées habituellement peuvent à leur tour dégrader ces métaux en particulier la couche de protection TiO2 qui couvre les fils en titane et leurs alliages dérivées (Les dentifrices fluorés, les gels prophylactiques et certains bains de bouche commerciaux). De ce fait, la concentration de fluor dans ces produits nécessitent plus de recherches afin d'étudier son action sur ce type de métaux. L'objectif de cette thèse est d'étudier le rôle des bactéries salivaires ainsi que du fluor contenu dans les différents produits prophylactiques sur la corrosion du nickel titane lors des traitements orthodontiques.

  • Titre traduit

    the corrosion of nickel-titanium in the mouth


  • Résumé

    The oral cavity provides an ideal and unique environment for studying the biological processes involving metallic dental aids. Dental materials within the mouth interact continuously with physiological fluids. Oral tissues are exposed to milieu of both chemical and physical stimuli, as well as the metabolism of about 30 species of bacteria (the total salivary bacterial count is said to be five thousand million/ml of saliva). Contemporary orthodontics relies on various bonded attachments, archwires, and other devices to achieve tooth movement. These components are composed of varying materials with their own distinctive physical and mechanical properties. The demands made on them are complex because they are placed in oral cavity where they are subject to stresses in the oral environment. These include immersion in saliva and ingested fluids, temperature fluctuations, and masticatory and appliance loading. The combination of these materials under the previously stated hostile conditions can result in corrosion. Various types of metallic orthodontic wires and brackets e.g. stainless steel, cobalt-chromium-nickel alloys, nickel-titanium alloys, beta-titanium alloys etc. have been used in the treatment of malocclusion. These metals undergo chemical or electrochemical reactions with the oral environment resulting in dissolution or formation of chemical compounds. Under several situations the oral environment is highly aggressive and leads to corrosion. The most favorable archwire material/bracket is the one which is capable of resisting the most extreme conditions that could possibly be encountered in the mouth. Orthodontic alloys must have excellent corrosion resistance to the oral environment, which is highly important for biocompatibility as well as for orthodontic appliance durability. When using nickel-titanium (NiTi) archwire for dental orthodontic treatment, the possible danger associated with archwire corrosion derives from the biologically harmful effects of the released Ni ion. Fluoride-containing commercial mouthwashes, toothpastes, and prophylactic gels are generally used to avoid dental caries or to reduce dental sensitivity. The fluoride ions has the ability to degrade the protective TiO2 film formed on Ti and Ti alloys. Since the outermost surface of NiTi archwire containing mainly TiO2 film with small amounts of NiO, fluoride - enhanced corrosion of the NiTi archwire may occur. However, related knowledge concerning the effect of fluoride concentration on the comprehensive difference in corrosion resistance of commercial NiTi archwires from various manufacturers still requires further investigation. The purpose of this thesis is to elucidate and investigate the role of bacteria and fluoride on the corrosion potential of Nickel (Ni)-Titanium (Ti) wires used in orthodontic treatment .treatment.