文摘
目的。最近推出了一些新的生物活性化合物的市场有利的离子释放,牙齿补充矿质,碱化的潜力。本研究试图比较磷酸离子释放和碱化的潜力三个生物活性材料与复合树脂相比。方法。36个光盘(2×6毫米)从富士二捏造LC树脂改性玻璃离子交联聚合物(RMGI) Activa生物活性,Cention N, Z250复合塑料模具。存储在蒸馏水中的标本24和48 h和6个月。一半的标本被用来评估磷酸离子释放而另一半被用来评估碱化后潜在的1 h pH值从6.8下降到4。磷酸离子释放由分光光度计量化而pH值由酸度计测定。数据分析使用双向方差分析、单因子变异数分析,图基HSD测试(两两对比)在0.05水平的意义。结果。在24 h,最大的磷酸盐离子释放在蒸馏水发生在富士II LC组随后Cention N, Activa生物活性,Z250。在6个月,Cention N紧随其后Activa磷酸离子释放生物活性显示高于富士II LC和Z250。Activa生物活性之间没有发现显著差异在任何时间点和Cention N。所有材料,除了Z250,增加环境的pH值。LC富士二世最大碱化作用在所有时间点Cention N和Activa生物活性紧随其后。结论。使用生物活性化合物是一种很有前途的方法来确保磷酸离子释放,和牙齿补充矿质能有积极的效果。此外,生物活性的化合物可以使碱化酸性环境。
1。介绍
牙科材料技术的进步使得直接牙色的修复材料的使用牙科修复(1]。牙科复合材料已经使用了超过40年的恢复失去的牙齿结构。然而,他们没有显著影响生龋齿的细菌,没有积极的影响邻牙的离子平衡结构。此外,一些报告是可用的关于增强生龋齿的生物膜增长下复合修复(2,3]。这些参数可以增加细菌微渗漏的风险在牙复合界面和继发龋的发展,复合修复失败的主要原因是(4]。根据一项研究,五分之一的牙科患者经历至少一次要在口腔龋齿(5]。另一项研究报告了高速率发展继发龋的复合修复,估计为60%6]。
尽管伟大的改善复合树脂的机械和审美属性在过去的二十年里,正在试图找到方法阻止继发龋的发展下,在修复材料。然而,大多数可用的复合树脂的市场没有remineralizing效应(7]。这可能是由于这样的事实,大多数牙科修复材料是中性的,不触发任何生理反应在宿主组织。他们只填满空的空间和蛀牙后牙齿结构的损失,也不能防止后续发展等并发症复发性龋齿由于酸性口腔环境(8]。为了克服这些问题,人们越来越倾向于使用树脂生物活性和remineralizing修复材料增加粘结修复的耐久性。通过这样做,龋齿的速度恢复利润可能会减少由于这些材料的相互作用在口腔环境中增强补充矿质,释放不同的离子,pH值增加,诱导羟磷灰石的沉积9]。
修复材料的不同remineralizing离子释放到口腔和tooth-restoration接口提高了修复的寿命和减少复发性龋齿。例如,释放氟、钙和磷酸盐离子参与牙补充矿质似乎是一个必须为未来财产修复材料(10]。这些离子可以消除apatite-like化合物的微生物,导致沉积tooth-restoration接口,这将增加牙齿抗酸攻击和延长口腔修复的临床服务。此外,这些材料可以应对pH值改变口腔吸收或释放的钙、磷、氟离子和保护牙齿结构的完整性(11]。
对环境变化作出反应的能力是生物活性材料的另一个属性。的pH值下降在口腔环境中,生物活性材料可以释放羟基离子中和酸产生的生物膜,成碱性环境。这将导致消除细菌,防止牙齿脱矿,加强补充矿质[12]。
在硅酸盐水泥、玻璃离子交联聚合物是第一批反应牙色的修复材料,可以释放氟和充电的潜力。玻璃离子交联聚合物通常用于牙科由于有利的特点如固有粘附牙齿结构,热膨胀系数相似的牙齿,和高生物相容性(13]。尽管如此,它们仍然有极限,如高磨损、高溶解性、机械性能差,和低强度对咬合的力量。RMGIs例如,抗压强度是在150年和166年之间MPa相比,复合树脂在265 - 290 MPa的范围14]。
Activa生物活性是牙色的生物活性恢复材料机械性能强,最近推出了市场。与复合树脂,它不含双酚A或其衍生品。因此,它具有较高的生物相容性(15]。它是一种小说类型的组合,这是索赔的生物活性材料与振兴羟磷灰石层形成和自然补充矿质tooth-restoration大量释放和充电接口的钙、磷、氟离子和也有可接受的审美属性。它还拥有所有玻璃离子交联聚合物水泥的优点一个强大和灵活的树脂矩阵。它包含生物活性玻璃和一个亲水的橡胶树脂矩阵,可以释放钙、磷酸和氟化物在不影响其物理属性(16]。
Cention N是另一个使用生物活性恢复材料抗弯强度高。它是一种alkasite牙科材料,可以用作恢复牙齿大部分17]。Cention N是粉末和液体的形式提供,和制造商声称它是替代汞合金。这dual-cure恢复材料碱性填料嵌入式丙烯酸甲酯树脂矩阵和释放羟基离子;因此,它能中和的活动引起酸化的生龋齿的细菌(18]。
考虑被动牙科复合材料和事实,他们没有作用对继发龋恢复牙齿的保护,使用新的生物活性修复材料可能有助于减少继发龋的发病率,提高成功率的恢复性治疗由于其离子释放,牙齿补充矿质,碱化的潜力。本研究试图比较磷酸离子的释放和碱化的潜力三个生物活性材料,相比,复合树脂。
2。材料和方法
36盘测量直径6毫米,厚度2毫米是捏造的从每个恢复材料,Activa生物活性,Cention N,富士II LC, Z250,(总共144标本)使用塑料模具。材料在这项研究及其组成如表所示1。模具是放在玻璃平板和修复材料被应用到模具根据制造商的说明和浓缩。然后他们被覆盖着一个透明的聚酯薄膜地带和玻璃板放置。标本被治愈的光固化单元(DRS的光;好医生有限公司韩国)的光强度1200 mW /厘米2通过玻璃板。光的强度测量固化后5标本用辐射计(LM-1曝光表,啄木鸟,桂林,中国)。标本被从模具中删除并与600 - 800丸磨料抛光论文在自来水。一半的标本用于量化的释放磷酸盐离子而另一半被用来测量羟基离子释放修复材料。
2.1。测量磷酸盐离子浓度的变化
磷酸盐离子的累积释放到一个中性水环境pH值为6.8和一个酸性环境从每个恢复材料(4 pH值的一半的标本,n= 72)测量后24 h, 48 h,和6个月的存储在微克/平方厘米(水解决方案和报告µ克/厘米2)。
十八从每个恢复性标本制作的材料被随机分为三组(n= 6)为存储24小时、48 h,和6个月。每个样本被放置在一个容器包含5毫升蒸馏水的pH值为6.8在37°C。溶液的pH值在容器由酸度计测量(瑞士万通744年,瑞士万通有限公司Herisa,瑞士),以前已经校准的pH值4,7和10。
浸泡在蒸馏水的标本后24 h pH值为6.8,1毫升的解决办法是删除从每个第一容器(n= 3)在三个子组微量吸液管和9毫升蒸馏水稀释。接下来,一个单位的磷酸试剂猫(21060 - 69)被添加到解决方案,动摇了20 - 30年代获得均匀混合物。解决方案然后进行分光光度法(dr - 5000,哈希有限公司Loveland,美国)的波长980 nm的累积释放磷酸盐离子进入溶液在24小时(pH = 6.8)毫克/升(毫克/升)[19]。
接下来,更易与50 L乳酸被添加到第二三个有螺旋盖的容器的三个子组降低pH值从6.8到4。标本保存在这个pH值37°C 1 h。接下来,1毫升的每个容器的内容收集与一个吸管和9毫升蒸馏水稀释。的磷酸离子释放到报告的解决方案是由光谱和量化毫克/升(毫克/升)。数据被转换为毫克/平方厘米(µ克/厘米2)使用下面的公式来增加他们的适用性的临床设置和确定样品表面对离子释放的影响,与先前的研究为目的的比较。
相同的过程重复所有六个标本在第二(48小时)和第三(6个月)的子组每个恢复材料测量磷酸盐离子的累积释放到解决方案。唯一的区别是标本的储存时间,这是48小时第二组和第三组6个月。
2.2。确定材料的碱化潜力
每个恢复性的碱化潜在的材料是决定基于他们的能力来增加其酸化后的pH值存储解决方案。18从每个恢复性标本制作材料(共有72个标本)分别放置在有螺旋盖的容器包含5毫升蒸馏水的pH值为6.8在37°C。pH值改变浸渍后的标本在中性水溶液环境中(pH = 6.8)和酸性环境(pH = 4)分别研究了每24小时后恢复材料,48 h,在蒸馏水和6个月的存储。样本的分布测量的子组碱化潜在的类似于磷酸离子释放的测量,测量的差异是由各自的时间点后的乳酸和随后的pH值降低的存储解决方案从6.8到4。溶液的pH值在0,在一小时内多次测量10、20、30、40、50、60分钟,记录下来。pH值变化的图像也绘制。应该注意的是,只有pH值改变数据在0和60分钟统计分析在0.05水平的意义。
2.3。统计分析
数据发布的数量之前和之后磷酸离子浸泡在酸性溶液中比较四种修复材料和24小时的三个时间点,48 h,和6个月使用双向方差分析,单向方差分析,图基HSD事后考验在0.05水平的意义。pH值变更数据同样分析了在0.05水平的意义。
3所示。结果
3.1。磷酸离子释放
双向方差分析表明,恢复材料类型( )在蒸馏水和持续时间的存储( )有重大影响的离子释放后的修复材料降低pH值从6.8到4。的交互效果持续时间的存储和恢复类型材料也是重要的( )。因此,数据分析了单向方差分析和图基HSD测试在每个时间点。结果显示最大释放磷酸盐离子1 h后降低pH值的解决方案包含富士II LC玻璃离聚物标本储存24小时( )。Z250复合标本显示最小磷酸盐离子的释放时间点( )。也没有变化发生于复合磷酸盐离子的释放标本随时间( )。表2显示的数量的平均值和标准偏差磷酸离子释放三个时间点的修复材料。
磷酸离子释放Activa生物活性和Cention N生物活性材料显著增加存储时间从24小时增加到48 h,在蒸馏水和6个月后降低pH值从6.8到4 ( )。然而,改变离子释放富士II LC在类似条件下不显著( )。
两两比较的离子释放的变化降低pH值在24 h后,48小时,6个月显示Activa生物活性和Cention N之间无显著差异( , ,和 ,分别)。总之,最低的顺序离子释放pH值还原后24 h后存储在蒸馏水如下:Z250 < Activa生物活性= CentionN<富士II LC。这个订单是Z250 <富士II LC < Activa生物活性= Cention NZ250后6个月。图1比较均值变化磷酸离子释放(μ克/厘米2)的修复材料在溶液的酸度增加存储后24 h, 48 h,和6个月的蒸馏水。
3.2。碱化的潜力
修复材料的碱化潜力后测量pH值从6.8减少到4通过量化积极改变的pH值在不同的时间点。图2显示不同的pH值修复材料后酸化环境(pH = 4) 0, 10、20、30、40、50、60分钟。
表3显示了意味着增加溶液的pH值,表明羟基离子的释放和碱化后修复材料的潜力1 h(解决方案的酸化(pH = 4)。重复测量双向方差分析表明,材料类型的恢复和持续时间的存储的标本在蒸馏水在一小时内pH值变化有明显影响( 和 ,分别)。两个因素的交互作用也显著( )。因此,数据分析使用单向方差分析和图基HSD测试在每个时间点(表3)。
如表所示3,恢复组织除了Z250复合材料,环境的pH值随着时间的增加后降低pH值从6.8到4。修复材料的碱化潜在变量在不同的时间点( )。pH值增加不显著的差异在24和48 h ( )。然而,pH值增加的差异是重要的在6个月( )这样的最小变化酸碱指出在48 h,而最大增幅指出在6个月。时间点,LC富士二世最大碱化效应,引起最大的pH值增加在酸性环境中紧随其后的是Cention N和Activa生物活性。图3显示环境的酸化后积极的pH值的变化在不同的时间点(pH = 4)。
4所示。讨论
修复材料的应用导致当地增加钙和磷酸盐离子和有潜力碱化口腔环境中是一种很有前途的方法来防止继发龋和腐烂的病变的进展(20.]。本研究比较了大量释放磷酸盐离子和碱化三种生物活性材料与复合树脂的潜力。
磷酸离子参与羟磷灰石的形成和沉积在牙齿表面和结构毗邻恢复。他们也有重要角色的过程中补充矿质[21]。
在这项研究中,释放磷酸盐离子的数量在1 h后降低pH值也显著大于在富士II LC树脂改性玻璃离子交联聚合物(RMGI)组存储24 h。这可能是由于高水位的吸附发生酸碱反应和高速的反应,导致大量的磷酸盐离子的释放与其他材料(22]。
Mazzaoui等人表明,破裂释放的离子存储在第一个24小时RMGI是由于表面的溶解的物质。然而,这种溶解减慢后一段时间。因此,离子从大众物质释放到环境中减少(23]。另一方面,存在-富士II LC的构成可以更高的吸附水的另一个原因在于,它的发生反应(24]。
在24 h, Cention N和Activa生物活性比RMGI释放少量磷酸离子,可由于表面层的形成的钙氟磷酸钙和0.5毫米厚度的表面Cention N设置起始的反应,而抗拒解散一段时间(25]。从RMGI Garoushi等人表明,离子的释放在第一个24小时高于从Activa生物活性,这是符合我们的研究(26]。Activa生物活性和较低的树脂结构解体解释这一发现。
更大的释放磷酸盐离子从Cention N与Activa生物活性在24小时可以与孔隙的形成和疏在Cention N混合粉末和液体,和碱性填料的钙氟硅酸盐的存在。虽然这种变化并不显著,空洞的存在会导致水吸附和溶解的物质27]。此外,空洞的存在阻止了聚合反应和增加unpolymerized材料的数量,导致进一步的离子释放28]。Activa生物活性树脂粘贴;因此,其较低的离子释放潜力而Cention N是某种预期[29日]。标本的储存时间的增加24小时至48 h和6个月,Cention N紧随其后Activa生物活性(无显著差异),然后富士II LC(与Cention N和Activa生物活性显著差异)显示高后释放磷酸盐离子环境的酸化。Activa生物活性和Cention N的制造商声称他们有更高的离子释放潜力比RMGI和传统玻璃离子交联聚合物30.]。
在这项研究中,磷酸离子释放Cention N然后Activa生物活性增加了增加存储6个月的时间,这增加大于在富士II LC。这些发现与结果Garoushi et al .,那些报道,富士II LC的最大磷酸离子释放与两个compomers相比,一个giomer, Activa生物活性(26]。然而,在他们的研究中,离子释放进行了10天,获得不同的结果可能是在很长一段时间(6个月)。先前的研究表明,Cention N没有初始破裂,和玻璃离子交联聚合物。然而,它会释放出大量的离子随着时间的推移,这可能是由于其高粉液比和碱玻璃在最后阶段31日]。Cention N包含三种类型的无机眼镜,即常规钡铝硅酸盐玻璃、玻璃与钙离子交联聚合物fluoroaluminosilicate钡玻璃基地,和碱性氟硅酸盐玻璃,被称为alkasite填料(32]。
详细信息不可用对于Activa成分的生物活性玻璃。Garoushi等人指出,Activa生物活性可能含有生物活性玻璃(26]。解散生物玻璃的解理发生Si-O-Si债券,迅速增加磷酸盐离子的浓度,会导致形成磷灰石或类似的化合物。O 'Donnel et al。33]表明,磷灰石形成的速度和数量增加了生物活性磷酸盐玻璃的增加内容。Porenczuk等人报道,离子释放Activa 14天不到,从后生物活性玻璃离子交联聚合物和高于复合。然而,随着时间的推移,玻璃离子交联聚合物标本显示更大的减少比Activa生物活性离子释放;他们的结果是符合当前的研究34]。
Z250复合标本显示,至少磷酸离子释放的测试材料在所有时间点在这个研究。也没有改变在磷酸离子释放复合标本指出。这个发现可以由于相对更高的矩阵结构的稳定性和填料的复合树脂酸攻击,和没有玻璃基质的成分和生物活性成分。
在所有的修复材料,除了Z250复合,酸度上升后下降从6.8到4改善随着时间的推移他们的存储时间增加。Czarnecka等人表示,RMGIs可以中和pH值的存储介质不同离子的释放。离子释放玻璃离子交联聚合物发生酸性水解后Al-O-Si债券。离子释放后不久发生材料的浸酸由于水吸附;但是随着时间的推移,它发生在由于侵蚀35]。然而,离子释放RMGI没有直接相关的pH值环境,甚至可能发生在中性pH然而,发生速度在酸性环境中(36]。
Cention N的碱性玻璃填料可以释放羟基离子,增加环境的酸碱度,中和酸性环境活动造成的生龋齿的细菌与亚临界放置在一个酸性环境时博士似乎比离子交换的Ca2 +与H+在这个过程中所起的作用,负责这个属性Cention N [18]。Alkasite材料含有碱性填料释放acid-neutralizing离子。在混合形式的Cention N,碱性玻璃的重量百分比是24.6%左右,负责离子释放(37]。
Activa的第一步反应包括游离钙的交换+和钠+离子与H+,这就增加了环境的pH值。丙烯酸-和TEGDMA可引起水解降解的生物玻璃粒子(38]。然而,如前所述,没有披露有关信息使用的玻璃类型组成。
离子释放时间的延长增加而降低pH值和蓄水的标本,直到它到达高原由于表面积的增加粒子的进一步溶解后(23]。
在这项研究中,富士II LC显示最大碱化作用在所有时间点Cention N和Activa生物活性紧随其后。总的来说,更高的富士II LC和溶解度存在poly-HEMA水凝胶相的成分造成进一步水羟基离子的吸附和释放。然而,随着时间的推移增加离子释放会导致材料的力学性能退化和妥协。此外,RMGI的缓冲效果也强化了铝离子的浸出到酸性环境中,也可以扮演一个角色在pH值上升后酸化21]。
低版本的氢氧离子和低碱化Cention N的潜力与富士II LC可以由于Cention填料表面改性,使其更耐退化。因此,在浸泡在蒸馏水,他们展示氢氧离子释放的低利率。此外,它不包含丙烯酸-,或TEGDMA既亲水又有很高的溶解度(32]。Activa生物活性还发布了低羟基离子由于其聚合网状网络相比,富士II LC和Cention N,尽管Activa生物活性和Cention N之间的差异没有达到统计学意义(38]。
古普塔等人评估羟基离子释放Cention N和玻璃离子交联聚合物沉浸在蒸馏水和酸性溶液和得出结论,Cention N更能中和酸性环境(34]。他们的结果与我们的研究结果。然而,他们在自我治愈和光照形式评估Cention N。碱化潜在自我治愈Cention N明显大于Cention N和RMGI光照。这一发现可以由于其较低的转换,当聚合度自我治愈及其随后更大的溶解度和离子释放。
目前的结果显示显著增加环境的酸化后的pH值。尽管如此,看来,增加碱性的环境(pH值变化由0.5到0.6)不够大,防止去矿化作用。因为环境的pH值仍低于临界阈值,去矿化作用的过程可能持续临床,尽管它可能减速(39]。临床研究需要进一步阐明这一主题。
应该注意的是,由于没有冲洗的效果和唾液的缓冲能力,酸的影响往往是高估了体外。在口腔的生理条件下,需要大约30分钟的唾液中和酸产生的生物膜。生物活性制剂的应用可以缩短去矿化作用时间和对牙齿的保护作用的结构。最终,通过增加浓度的钙、磷、氟化和相邻的牙齿结构和受益于他们的碱化潜力,平衡可以改变对补充矿质即使在酸性条件下(40]。
5。结论
在本研究的局限性,它可能会得出结论,减少在pH值和酸化环境,释放磷酸盐离子的数量从所有三个测试修复材料与复合树脂相比显著增加。的离子释放最大RMGI在24 h, Cention N和Activa生物活性在6个月。所有三个修复材料增加环境的pH值,而复合树脂。的碱化潜力RMGI高于Cention N和Activa生物活性时间点。
数据可用性
数据可按照客户要求定制相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项工作是由牙科研究中心,副校长Shahid Beheshti医学的研究。