Bulk Fill Kompozitler

Yeni nesil nano-hibrit bir kompozit türüdür. Üretici firmalarına göre değişmekle birlikte genel olarak; ytterbium triflorid baryum camı, karmaoksit, proacrylat, zirkonyum/silika partikülleri içerir. İnorganik doldurucu oranı da firmalara göre farklılıklar göstermektedir.

Kompozitin adı aynı zamanda tekniğin adını oluşturmaktadır. Tek tabakalı olarak uygulanmasıyla klinik çalışma süresini azalttığı ve hasta-hekim konforunu arttırdığı bilinmektedir . 4 mm uygulanabilen bu kompozitin inorganik yapısında bulunan baryum ve ytterbium partikülleri radyoopasitesini artırarak ışın cihazinin etkisinin derinlere ulaşabilmesini sağlar. Ayrıca kompozite mineye benzer bir şeffaflık vererek estetik üstünlük sağlar . Bulk fill kompozitlerin, modifiye edilmiş metakrilat rezinleri sayesinde polimerizasyonunun yavaş gerçekleştiği rapor edilmiştir .

Pürüzsüz ve krem kıvamındaki yapısıyla bulk fill kompozitin akışkan kaide mateyali kullanmadan kavite tabanında ve duvarlarında yüksek marjinal adaptasyon sağladığı söylenmektedir . Büzülme stresi hafifletici teknolojisiyle marjinal bütünlüğü artırıp, polimerizasyon büzülmesini; düşük bir büzülme stresi değeri olan 1.13 Mpa’ya ve düşük bir büzülme hacmi olan % 1.9 ‘a indirmiştir. Yeterli marjinal bütünlüğü ve düşük polimerizasyon büzülmesiyle dişin deformasyon, postoperatif hassasiyet, mikrosızıntı ve sekonder çürük olasılığını azalttığı bildirilmiştir .

2.3. POLİMERİZASYON

Polimer; 'poli' (birçok) ve 'mer' (parça) kelimelerinin birleşimi olup; birçok basit molekülden yapılmış makromolekül anlamına gelir. Yani polimerler çok parçadan oluşan moleküllerdir. Polimer, birçok küçük molekülün birleşmesi ile oluşmuş bir makromoleküldür .

Polimerler yüksek moleküler ağırlıklı, zincirimsi yapıda moleküllerdir, atomların gelişi güzel düzenlenmeleri ile değil, belirli atom gruplarının arka arkaya sıralanmasından oluşurlar. Bir polimerin yapısal birimlerinden birisini veya daha fazlasını oluşturan küçük moleküllerin her biri ise “monomer” olarak adlandırılmaktadır. Bu yapısal birimler birbirlerine kovalent bağlarla bağlanır.138 Polimer zincirler üç farklı formda bulunmaktadırlar (Şekil 2.3) .

-Doğrusal (Linear)

Çizgisel polimer molekülü doğrusal yönde uzayan aynı tip monomer ya da farklı tip ünitelerden oluşur.

-Dallanmış (Branched)

Bu tip polimer dallara ayrılmış bir yapı gösterir. Çizgisel ve dallara ayrışmış polimerleri oluşturan monomerler birbirlerine zayıf, fiziksel bağlarla bağlıdır.

-Çapraz bağlantılı (Cross-linked)

Bu tip polimer ağ şeklinde, çapraz bağlantılı fiziki bir yapı gösterir. Çapraz bağlantı sonucunda lineer moleküller arasında köprüler oluşarak, rezinin dayanıklılık, çözünürlük ve su absorbsiyonu gibi özelliklerini değiştiren üç boyutlu ağ şeklindeki yapılar meydana gelir.

Şekil 2.3. Polimer zincir formları

Polimerizasyon; tek bir molekülden makro moleküllerin şekillenmesi olayıdır . Polimerizasyon işlemi farklı mekanizmalarla meydana gelir. Sentetik polimerler, monomerlerin katılmalı polimerizasyon ve kondensasyon polimerizasyonu ile iki türlü reaksiyonu sonucu elde edilirler .

Rezin monomerlerin fonksiyonel grubu karbonkarbon çift bağıdır (C=C). Bu çift bağ, iki karbon atomu tarafından paylaşılan iki çift elektrona sahiptir. C=C monomerin reaktif kısmı olmasına rağmen, diğer atomlar ve yan gruplar C=C’ nin karbon atomlarının birine ya da her ikisine bağlanabilmektedir. Yan gruplar polimer zincirinde asılı hale gelerek sonuçta oluşan polimerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini belirlemektedirler . Genel olarak ne kadar fazla çift karbon bağı değişimi gerçekleşirse, polimerizasyon o kadar başarılıdır ve daha iyi mekanik sonuçlar alınır. Reaksiyona girmeyen çift karbon bağları, ya serbest radikaller olarak kalırlar ya da monomer zincirine pandantif olarak katılırlar . Molekülün kendi yapısındaki pandantif grupla reaksiyona girerek zinciri tamamlaması ile yapıda heterojen karakterli mikro jeller oluşur. Bu yapı gerçekleştiğinde, monomerin polimere dönüşüm derecesi yükselir ancak çapraz bağ oluşma özelliği azaldığı için total yapının mekanik ve fiziksel özelliklerini olumsuz etkilenir. Bunun sebebi de mikro jeller içerisinde reaksiyona girmeden kalan pandantif çift karbon bağlarıdır .

Monomerler ilave (katılmalı) polimerizasyon ve kondensasyon (basamaklı) polimerizasyon ile birbirlerine bağlanabilirler.

2.3.1.1 İlave Polimerizasyon

İlave polimerizasyon; benzer moleküllerin kimyasal bir değişikliğe uğramadan yüksek sayıda tekrarlanarak aynı kimyasal kompozisyona sahip yüksek molekül ağırlıklı makromoleküle dönüşmesidir. İlave polimerizasyon bir aktif merkeze, bir monomerin katılmasıyla bir anda zincir büyümesi ile başlar ve reaksiyon sonucunda yan ürün meydana gelmez. İlave polimerizasyon, monomerle tekrar polimerize olabilecek reaktif grupların oluşması ile karakterizedir. Basitçe reaksiyon şu şekilde belirtilir;

C* + D → C - D* C – D* + D→ C – D - D*

C – D – D* + D→ C – D – D - D* vs.

Teorik olarak zincir büyümesi tüm monomer bitene kadar sürebilir. İlave polimerizasyon esnasında kompozisyonda bir değişiklik olmaz. Makromoleküller kompozisyonda değişiklik olmadan ufak ünitelerden ya da monomerlerden oluşurlar. Çünkü polimer ve monomer aynı ampirik formüle sahiptir. Bir başka deyişle monomerin yapısı, polimerde defalarca tekrarlanmıştır. İlave polimerizasyon reaksiyonları, daima çift bağlar içeren doymamış moleküllerle meydana gelir. Bir monomer molekülündeki iki karbon atomu arasındaki çift bağların açılması, monomer molekülünün aktivasyonunu başlatır. Böylece bu molekülün enerjisi bir diğer moleküle transfer edilir ve bir zincir reaksiyonu başlar . Kondensasyon polimerizasyonu ile karşılaştırıldığı zaman, ilave polimerizasyonu sınırsız büyüklükte dev moleküller üretebilir. Dental işlemlerde kullanılan rezinlerin hemen hepsi ilave polimerizasyon ile üretilir. Bu tip polimerizasyon o kadar yaygındır ki, polimerizasyon terimi kullanıldığında genellikle ilave polimerizasyon akla gelmektedir .

Kondensasyon polimerizasyonu; benzer veya farklı yapıdaki poli- fonksiyonel monomerlerin, genellikle küçük bir molekül çıkararak reaksiyona girmesiyle oluşan kimyasal bir reaksiyondur. Burada en önemli koşul monomerlerin poli-fonksiyonel olmasıdır. OH¯, COOH¯, NH2 gibi fonksiyonel gruplardan en az iki tane taşıyan monomerler esterleşme, amidleşme gibi reaksiyonlarla küçük moleküller çıkararak, kondensasyon polimerlerini oluşturmaktadırlar . Kondensasyon polarizasyonunda bileşenler çift fonksiyonludur ve hepsi kendiliğinden reaktif hale geçerler. Bu reaksiyon, yüksek molekül ağırlıklı bir polimer formuna ulaşana kadar bir seri reaksiyon şeklinde devam eder ve iki ya da daha fazla fonksiyonel grubu bulunan moleküller daha büyük molekülleri oluştururlar . Bu tür polimerizasyonlar basamaklı polimerizasyon reaksiyonları olarak da adlandırılırlar. Kondansasyon reaksiyonunda su gibi küçük moleküllü bir yan ürün açığa çıkmaktadır ki ilave polimerizasyonu ile önemli bir farklılık oluşturur. Günümüzde kondansasyon rezinleri, dental restorasyon veya protetik uygulamalarda pek kullanılmaz. Ancak polimer kimyasındaki yenilikler bu durumu her an değiştirebilir. Dolayısıyla, diş hekimleri polimerizasyon tipleri ile ilgili kavramları anlamak zorundadırlar .

Tüm polimerizasyonlarda her zaman istenen özelliklerde polimerler hazırlamak mümkün değildir. Monomerler, polimerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini etkilerler. Özellikle çapraz bağlı polimerler fiziksel açıdan daha dayanıklı olup, su emilimi ve çözünürlüğü az olan materyallerdir. Çapraz bağlayıcı ajanın konsantrasyonu ve kompozisyonu fiziksel özellikleri etkiler . Bu yüzden polimerizasyon işleminde kopolimerizasyon ve çapraz bağlantı da önemlidir.

2.3.2.Polimerizasyon Safhaları

Diş hekimliğinde kullanılan akrilik rezin monomerler, polimerize olurken dört farklı safhada meydana gelir. Bunlar aktivasyon, başlangıç, çoğalma ve sonlandırma reaksiyonlarıdır.

2.3.2.1. Aktivasyon

Serbest radikallerin oluşturulması işlemi aktivasyon (indüksiyon) olarak adlandırılır . Polimerizasyonu başlatmak için serbest radikallerin oluşması gerekmektedir.

Serbest radikaller, radikal üreten moleküllerin aktivasyonuyla oluşturulabilir. Serbest radikal tersiyer amin ya da organik peroksit ile sülfürik asit derivesi gibi kimyasal bir aktivatörün ısı veya ışık ile reaksiyonu sonucu elde edilir. Serbest radikal polimerleşmesinde, başlangıçta monomer molekülleri çeşitli yöntemler kullanılarak radikal haline dönüştürülmektedir. Bu amaçla ortamda radikal oluşturmak için en yaygın yöntem ortama dışarıdan bir başlatıcı eklemektir. Başlatıcılar, oldukça zayıf bir bağ içeren ve parçalandıkları zaman birer reaktif elektronlu iki grup oluşturan moleküllerdir. Başlatıcı serbest radikal monomer molekülü, yani metil metakrilat ile reaksiyona girerek monomerdeki çift bağı açar ve monomerdeki karbon atomuna bağlanarak, diğer monomer moleküllerinin eklenmesi için gereken enerjiyi verir. Böylece karbon atomunu kararsız halde bırakıp bağlantının kendisini serbest radikal haline getirir . Dişhekimliği polimerlerinde en sık kullanılan başlatıcı BP’dir .

Polimerizasyon, başlatıcıların çeşitli aktivatörler vasıtası ile kullanılarak parçalanmasıyla oluşur. Bu aktivatörler; ısı, fotokimyasal reaksiyon, kimyasal bileşikler, radyasyon veya çeşitli başlatıcılar tarafından sağlanmaktadır.

-Isı

Benzoil peroksit 65o_C’_{nin üzerinde ısıtıldığı zaman parçalanır. çoğu protez} kaidesi olarak kullanılan akrilikler ısı aktivasyonuyla polimerize edilirler.

-Kimyasal Bileşikler

İkinci tür bir indüksiyon sistemi de ağız ısısında gerçekleştirilen kimyasal aktivasyondur. Kimyasal bir aktivatörün kullanılması polimerizasyonun düşük ısılarda oluşmasını sağlar . Bu sistemler rekasiyona girecek en az iki maddeden oluşurlar. Karıştırıldıkları zaman, kimyasal bir reaksiyonun sonucunda serbest radikaller meydana gelir. Bu sistemlere örnek tersiyer amin (aktivatör) ve BP (başlatıcı) olarak gösterilebilir. Bunlar polimerizasyonu başlatmak için karıştırılır. Çift pat sisteminde üretilen kimyasal olarak polimerize olan kompozitlerde de bu yöntem kullanılır.

Bu sistemde ışık kaynağından çıkan fotonlar, başlatıcıyı aktive ederek serbest radikal oluşturur ve bu sayede polimerizasyon işlemi başlamış olur. Bu sistem diş hekimliğine ilk sunulduğu zaman, UV ışık kullanılmıştı. Fakat UV ışığın, retinaya ve pigmente olmamış ağız dokularına yapacağı etkiyle ilgili kaygılar, sınırlı penetrasyon derinliği ve kaynağının zamanla duyarlılığını kaybetmesi görünür ışıkla aktive olabilen başlatıcıların gelişimini sağlamıştır. Görünür ışıkla polimerizasyonda, CQ ve organik amin (dimetil-aminoetilmetakrilat) mavi-mor aralığındaki ışık uygulandığı zaman serbest radikaller oluşturmaktadır. Dental materyallerde genellikle kullanılan ışık emici bileşik CQ’dur . CQ uygun dalga boyu ve şiddetteki elektromanyetik enerjiye maruz kaldığında fonksiyonel gruplar fotonları absorbe eder ve molekül aktive olur, aminle bir araya geldiğinde elektron transferi oluşur. Böylece dış yüzeyinde tek bir elektron içeren serbest radikali oluşturur.73,97 _Işıkla setleşen kompozitlerde polimerizasyon reaksiyon hızını artırmak için genellikle karışıma amin ilave edilir .

2.3.2.2. Başlangıç

Polimerizasyon, aktivasyon sonucu oluşan serbest radikalin monomer ile reaksiyona girmesi ile başlar (Şekil 2.4).

Şekil 2.4. Polimerizasyon reaksiyonu: Başlatma .

Yukarıdaki formülden reaksiyonun ilave reaksiyon ile olduğu, oluşan grubun tekrar reaktif gruplar oluşturarak polimerizasyonu devam ettirdiği görülür .Böylece bütün moleküller birbirlerine bağlanmaya başlar.

2.3.2.3. Çoğalma

Oluşan serbest radikal monomer kompleksi, daha sonra başka bir monomere yaklaşırken yeni bir radikal merkezi olarak davranır ve bir dimer molekülü oluşturur ki bu molekül de bir serbest radikal haline gelir. Bu reaktif tür başarılı bir şekilde büyük sayıda etilen moleküllerini ilave eder ve böylece reaktif merkezin çoğalmasıyla polimerizasyon devam eder (Şekil 2.5).

Şekil 2.5. Polimerizasyon reaksiyonu: Çoğalma .

Bu işlemde büyüyen çemberin aktif radikali bir başka moleküle (Bir monomere ya da inaktive olmuş bir polimer zincirine) transfer olur. Daha sonraki büyüme için yeni bir radikal yaratılmış olunur.

2.3.2.4. Sonlandırma

Sonlandırma (bitiş) için örnekler; büyümekte olan başlatıcının molekülleri ile birleşme, ölü polimerle birleşme, kitle içindeki mevcut yabancı madde veya eritici ile temasıdır . Zincir reaksiyonları direkt çift bağlarla veya büyümüş bir zincirden diğerine hidrojen atomu alışverişiyle sonlandırılabilir. Sonlanma işlemi bir zincir transferiyle de olabilmektedir. Ancak katılmalı polimerizasyon reaksiyonları, genellikle ya iki radikal zincirinin direkt birleşmesiyle ya da büyüyen bir zincirden diğerine hidrojen atomu değişimi ile olmaktadır (Şekil 2.6) .

Şekil 2.6. Polimerizasyon reaksiyonu: Sonlanma .

İlerleme reaksiyonunun kitle içindeki monomer molekülleri bitinceye kadar devam etmesi beklenir. Ancak pratikte, polimer zincirinin bitimine neden olan diğer reaksiyonlar ilave reaksiyonu engelleyebilir. Bu reaksiyonlar ölü polimer zincirleri oluşturur ve bunlar ilave reaksiyona uğramazlar. Yani polimer moleküllerinin enerji alışverişiyle deaktive olması işlemidir ki, bu işlem polimer zincirinin sonuna yerleşen serbest köklerin aktivasyonlarının kalkmasıyla son bulur.

2.4. KOMPOZİT REZİNLERİN POLİMERİZASYONUNDA

KULLANILAN IŞIK CİHAZLARI

Polimerizasyon işlemi ilk önceleri kimyasal iki patın karıştırılmasıyla gerçekleşirken 1972 yılında itibaren UV ışığı ile polimerizasyon metotları kullanılmaya başlanmıştır . Ancak hasta ve hekim için zararlı olabileceği düşüncesi ile UV ışığından vazgeçilmiş ve yerine görünür ışık kullanılmaya başlanmıştır . Işıkla polimerizasyon 400-500 nm’lik elektromanyetik dalga boyunda başlamaktadır. En sık kullanılan foto-başlatıcı olan CQ’nun ışığı absorbsiyon spektrumu da bu aralıktadır ve 470 nm’de pik yapar . CQ yaklaşık 420-450 nm dalga boyu ışığa maruz kaldığında, polimerizasyon reaksiyonunu başlatan serbest radikallerin oluşmasını sağlayan iki keton reaksiyonu gerçekleştirir. Kompozitlerin görünür halojen ışıkla sertleştirilmesi işlemi 1970'li yıllara dayanmaktadır . Diş hekimliğinde QTH ve LED ışık kaynakları bu amaçla sıklıkla kullanılmaktadır . Mikroelektronik teknolojisindeki gelişmelerden etkilenerek ışık kaynaklarında da yeni arayışlar içerisine girilmiş ve günümüzde dört farklı tipte polimerizasyon sistemi diş hekimliğinin kullanımına sunulmuştur. Bu sistemler:

• Light Emitting Diode (LED) • Plasma Ark Curing (PAC) • Lazer

2.4.1. Quartz Tungsten Halojen (QTH) Polimerizasyon Cihazları

QTH, dental işlemlerde yaygın olarak kullanılan ışık kaynaklarıdır . Halojen ışık cihazları, halojen gaz içeren quartz ampulün içindeki tungsten telin ısıtılması temeli ile çalışır. Ampulün çıkış gücü, voltajın kontrolü ile sağlanır. QTH ışık kaynaklarında kullanılan lambalar, ısı ile akkor haline geldikten sonra yayılan radyasyon filtre edilerek, 380-400 nm dalga boyu aralığında başlayan ve 500-520 nm dalga boyuna ulaşabilen ışık üretmektedir. Görünür ışıkla aktive olan rezinlerin büyük bir çoğunluğunda foto-başlatıcı olarak CQ kullanmaktadır. CQ’un aktivasyon gösterdiği etkin dalga boyunun 410-500 nm aralığında olduğu ve 470 nm dalga boyunda pik yaptığı bildirilmiştir. Halojen ışık kaynaklarıyla ilgili dikkat çekici bir nokta 470 nm dalga boyunda ve 500 mW’lık ışık elde etmek için 50-100 Watt’lık ampuller kullanmalarıdır. Elde edilen ışığın % 0,5 lik kısmı polimerizasyon için yeterlidir. Bu durumda kalan %99,5’lik enerji ısı enerjisine dönüşmektedir. Isı artışı diş dokularına zarar verebileceği için mutlaka kontrol edilmelidir . Bu nedenle belirli dalga boyundaki ışığı elde etmek için filtreleme gerekmektedir . Filtre, kızılötesi ışığı tutarak görünür ışık elde edilmesini sağlamaktadır. Filtreler özelliklerini kaybettiklerinde diş yüzeyine daha fazla enerji ulaşmakta, filtre edilemeyen kızılötesi ışık pulpada ve mukozada ısı oluşturmaktadır. Halojen ışık cihazlarının dezavantajları arasında 100 saatlik düşük ampül ömürleri, ışık filtresinin ve reflektörünün zamanla eskimesi, kullanımları sırasında oluşan yüksek ısı sayılabilir . Bu nedenle QTH ışık kaynaklarına fan yerleştirilmiştir. Fan ayrı bir enerji gereksinimi demektir ve havalandırma delikleri kontaminasyona neden olarak dezenfeksiyonu zorlaştırmaktadır . Fazla enerji gereksiniminden başka fanın bir diğer dezavantajı da çıkardığı sestir. Ayrıca çalışan fanlar ortamda bulunan mikroorganizmaları hastaların ağzına üfleyebilir ve bu durum hijyenik olmayan çalışma koşullarına neden olur. Quartz tungsten ampullü sistemler istenilen dalga boyunun yanında, kompozit polimerizasyonunda etkin olmayacak ve kontraksiyona

neden olabilecek dalga boylarında da ışık açığa çıkarırlar. Bu amaçla polimerizasyon sırasında oluşan kontraksiyon streslerini azaltmak amacı ile düşük ışıkla başlayarak, yavaş yavaş yüksek ışık gücüne geçen “soft-start polimerizasyon” uygulama tekniği geliştirilmiş ve bunun sonucunda iki uygulama tekniği bulunan (standart ve soft- start) ışık cihazları üretilmiştir. Bu sayede polimerizasyon streslerini azaltmak ve daha iyi bir kenar adaptasyonu sağlamak amaçlanmaktadır . Soft-start tekniğinin uygulanabilmesi için kullanılan ampül üniteleri otomatik olarak düşük şiddette ışık oluşturur, bunu yüksek ışık şiddeti takip edecek şekilde dizayn edilmiştir. Buna ek olarak, ışık şiddetinin azaltılması, uzaklığın arttırılmasıyla ve ışık kaynağının ucu ile kompozit rezin yüzeyi arasına nötral yoğunluk filtrelerinin yerleştirilmesiyle de sağlanabilmektedir.

Yapılan çalışmalara göre; restoratif işlemler sırasında pulpada meydana gelen ısı artışının 42,5 dereceyi aşması postoperatif hassasiyet, tamir dentini oluşumu, doku yanması ve nekroz gibi geri dönüşümsüz hasarlara neden olabilir. Pulpaya ısı transferi polimerizasyon sırasında kullanılan cihaza göre değişiklik göstermektedir. Halojen cihazlarda ışık gücü arttıkça pulpaya iletilen ısı da artmaktadır . Halojen cihazlara giren elektrik enerjisinin sadece %1’i mavi ışığa dönüşmektedir . Özellikle aşırı ısının pulpa üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilmek için araştırmacılar daha verimli polimerizasyon sağlayan PAC, Lazer, LED gibi sistemler için çalışmalara başlamışlardır.

2.4.2. Light Emitting Diode (LED) Polimerizasyon Cihazları

LED'ler kuantum mekaniği etkisiyle görülebilir mavi ışık yayan kaynaklardır. Rezin esaslı restoratif materyallerin polimerizasyonunda QTH ışık cihazlarının dezavantajlarını ortadan kaldırmak amacı ile geliştirilmişlerdir. LED ışık cihazlarının temel özellikleri 450-490 nm dalga boyu aralığında sadece görülebilir ışık üretmeleridir. Bu nedenle, reaksiyon başlatıcı olarak CQ içeren kompozit rezinlerin polimerizasyonunda kullanılabilirler . Elde edilen enerjinin neredeyse tamamı polimerizasyon için kullanılabilir . Bu nedenle LED ışık lambaları oldukça uzun ömürlüdür (yaklaşık 10.000 saat) ve lambanın ışık şiddeti zamanla değişmez . LED ışık cihazları, optimum dalga boyunda ışık verdiklerinden QTH ve PAC ışık cihazlarındaki gibi üretilen ışığın filtre edilmesine gerek yoktur.

LED cihazlarının açığa çıkardıkları ısı pulpaya zararlı sınırın çok altında olduğu için herhangi bir soğutucu fan sistemine de gerek kalmaz. Dolayısı ile fanın harcadığı enerji ve ürettiği gürültü yoktur. LED ışık cihazlarının filtre gerektirmemeleri, kullanım ömürlerinin uzun olması ve QTH ışık cihazları gibi ısı oluşturmamaları önemli avantajları arasında sayılabilir . Bütün bu avantajlarının yanı sıra LED ışık kaynaklarının iki önemli dezavantajı bulunmaktadır. Birincisi LED ışık kaynaklarının enerji spektrumu dar olduğu için başlatıcı olarak sadece CQ içeren kompozitleri polimerize edebilirler. Bazı kompozit ve adeziv sistemlerin polimerizasyonunda yetersiz kalırlar. Diğer bir dezavantajı ise enerji çıkış gücüne rağmen kompozit rezinlerin koyu renklerinde uygulama süresinin artırılmasına rağmen diğer kaynaklarla elde edilen polimerizasyon oranı sağlanamamaktadır. Bu problemler belki daha güçlü LED ışık kaynaklarının üretilmeleri ile ortadan kaldırılacaktır . LED ışık cihazlarının diş hekimliğinde kullanımı yeni olmakla beraber piyasada bulunan LED ışık kaynakları 1. Nesil, 2. Nesil olarak sınıflandırılmışlardır. Birinci nesil LED ışık kaynakları daha düşük güç çıkışına sahiptirler (400 mW/cm2_{’den az). Buna bağlı olarak da 40 saniye veya daha uzun} polimerizasyon süresi gerektirmektedir . Birinci nesil cihazlarda gücün düşük olmasının sebebi, kullanılan yarı iletkenlerin yapısı ve bunların dar alanda ancak belli sayıda kullanılabilmeleridir. Günümüzde yeni geliştirilen 2. Nesil LED’ler yüksek şiddette mavi ışık üretebilen ileri teknoloji ürünleridir. İlk jenerasyonlar çok sayıda diyot içermelerine rağmen güçleri az polimerizasyon etkinlikleri çok zayıf olduğundan takip eden jenerasyonlarda, az ama daha güçlü diyotlar kullanılmış böylece daha büyük güç çıkışı ve uygun spektral dağılım elde edilmiştir. Bu yüzden iyi performans ve kısa ışınlama süresi sağlanmıştır. Yani 2. Nesil LED ışık kaynakları daha büyük güç çıkışıyla farklı spektral dağılıma sahiptirler (1,200 to 1,500 mW/cm2_{), böylece daha iyi performans gösterirken daha kısa ışıklama süresi} sağlarlar . İlk iki nesil LED ışıklı cihazları 450 ile 480 nm dalga boyları arasında spektral dağılım göstermektedirler . Üreticiler LED diyotlarını geliştirmek amacıyla ve bunları tek bir dalga boyundan daha fazla dalga boylarında ayarlayabilmek için çalışmalar yapmışlardır. Yapılan çalışmalarda ilk olarak 5w mavi LED etrafında dört, düşük güçte mor LED bulunan cihazlar üretilmiştir. Diğer üreticiler ise mavi ve mor LED’ler ile çoklu dalga boyları elde etmişlerdir. Bu LED diyotlarından çoklu dalga boyları elde etme olayı LED cihazlarında 3. Nesil olarak adlandırılmaktadır.

Geliştirilen 3. Nesil LED ışık cihazları içerdikleri ekstra LED’ler ile daha düşük dalga boylarındaki foto başlatıcıları aktive etmekte, yüksek güçteki geniş tabanlı yarı iletken içeren ana LED lambası ile de dar spektrumda komforokinonu aktive etmek için kullanılmaktadır . Bu sebepten 3. Nesil LED cihazları çoklu diyotlar (mor/mavi diyotlar, polywave) şeklinde üretilmişlerdir. Son olarak piyasaya sürülen 3. Nesil LED ışık cihazlarında 3 farklı dalga boyu birleştirilmiş ve daha yüksek ışık gücü elde edilmiştir. Elde edilen 3. Nesil LED cihazıları 3,200-4,500 mW/cm2 _maksimum güç üretebilme kapasitesine sahiptirler .

Bunun yanında polimerizasyon teknikleri ile ilgili yapılan çalışmalarda; ışığın uygulanma biçiminin de polimerizasyon etkinliğinde önemli rol oynadığı belirtilmiştir. Işık gücü arttıkça; polimerizasyon etkinliğinin artması, polimerizasyon derinliğinin artması ve daha düşük bir uygulama süresi beklenir. Ancak LED ışık