文摘

背景。尽管PMMA与纳米粒子改善的机械行为,缺乏研究纳米复合材料树脂义齿基地的颜色变化。本研究旨在评估和比较纳米复合材料树脂义齿基地修改的颜色和不同的纳米粒子和浓度。材料和方法。三种纳米颗粒(二氧化锆(ZNP),二氧化钛(TNP)和二氧化硅(SNP))被添加到heat-polymerized丙烯酸树脂在3和7 wt %浓度。70丙烯酸光盘(20×2±0.03毫米)标本准备当一个没有添加(控制)和三个主要组根据纳米颗粒和两个子组根据% (3 znp 7 znp 3 tnp 7对照组,3个snp,和7个snp)总70丙烯酸光盘(n= 10)。分光光度计使用颜色的变化(ΔEab)紧随其后的值转换为美国国家标准局单位(国家统计局)与颜色改变(ΔEab)临床环境中艾滋病临床验收确定一个阈值的颜色变化。ΔEab使用一个数据进行了分析和比较,双向方差分析测试Bonferroni紧随其后的事后测试(α= 0.05)。结果。双向方差分析表明,填料类型(无论填料浓度)有显著影响的意思ΔEab ( )。填料浓度(无论填料类型)有显著影响的意思ΔEab而填料类型和浓度交互显示无显著影响的意思ΔEab ( )。单向方差分析的填料类型结果显示显著区别的意思ΔEab ( ),TNP组显示最高的意思吗ΔEab ZNP和SNP紧随其后。两两比较显示,3%浓度显示显著降低的意思ΔEab 7%浓度( )。结论。修改与ZNP heat-polymerized义齿基树脂,对照组,临床或SNP导致不可接受的颜色变化。TNP产生最高的颜色改变ZNP和SNP紧随其后,和颜色变化的浓度依赖性;颜色改变随着浓度增加而增加。

1。介绍

有机玻璃(PMMA)材料是最常用的康复部分和完全无齿的病人因为他们的优势;例如,美学,成本低,易于操作和使用,稳定在口腔环境中(1]。尽管的声望和优势PMMA,据报道,机械性能低导致假牙骨折影响假牙长寿(2,3]。

已经提出许多试验克服缺点的PMMA和增强其physiomechanical属性通过引入替代树脂,修改化学结构,和/或将强化材料(3,4]。最近,整合nanofillers是最常见的方法来提高抗真菌的活动和生物相容性5]弯曲强度、冲击强度、耐磨性和硬度(6],减少改性树脂的水吸附和溶解性(7]。从他们的纳米尺度的纳米颗粒(NPs)获得优势,高特定区域,与树脂的成键能力和界面交互矩阵导致良好的属性与修改的一个(5]。据报道,纳米复合材料树脂受到NP类型,大小和浓度除了强烈的NP与有机树脂结合矩阵(5- - - - - -7]。

中常用的NPs,二氧化锆(ZNP),二氧化钛(TNP)和二氧化硅(SNP)。Azmy et al。6)发现这些NPs可能提高改性PMMA义齿的强度和耐磨性基础树脂。

ZNP是一种白色晶体牙科陶瓷;其纳入PMMA建议在文献中增强其属性(3]。它有有利的特性,如高机械性能,较低的表面粗糙度,和良好的生物相容性5]。由于这些优势,先前的研究表明ZNP整合进PMMA义齿基树脂和报道,这种纳米复合材料可以替代传统的树脂(3,6- - - - - -9]。根据许多文学的影响ZNP义齿基树脂的浓度依赖(6- - - - - -9]。Albasarah et al。10]报道弯曲强度和弹性模量,增加义齿基树脂ZNP当修改为5%。同时,·阿里·齐达内et al。11)使用ZNP浓度10%和抗弯强度的改善报告,模量、断裂韧性和硬度3 - 5 wt % ZNP的最佳浓度。最近的研究显示3% - -7%,表明这两个浓度增加的力量PMMA义齿基树脂(6]。

对照组是最常用的NPs由于其生物相容性等优点,抗菌活性,高稳定性,低成本高强度(12,13]。一些研究报道惊人的TNP的改善效果的影响,横向强度和表面硬度以及可以减少水的吸附和溶解性TNP-modified热聚合丙烯酸树脂(6,14,15]。Abdelraouf et al。16]发现,添加5 wt % TNP丙烯酸树脂改善了其抗弯强度和减少了water-sorption而不会影响它的表面显微硬度和粗糙度16]。许多调查表明,添加5% TNP被认为是适合提高传统的表面硬度和高影响力heat-cured丙烯酸树脂重要值(17,18]。而另一项研究报道,建议增加7%的力量PMMA义齿基树脂(6]。先前的研究发现,添加TNP聚合物增强他们的抗菌活动由于TNP的光催化能力18,19]。Azmy et al。19)报道称,3% - -7%的对照组可以提高软衬垫的抗菌活性以及弯曲强度、冲击强度、耐磨性的PMMA义齿基树脂(6,19]。哈西姆et al。18]发现对照组提高了1% - -3%润湿特性,降低了表面张力,增加强度和硬度除了增强在热机的属性的玻璃化转变温度(Tg、118.6°C)。Nazirkar et al。20.)和Sodagar et al。13)探讨了添加0.5% - -1% TNP成热固化丙烯酸树脂抗菌性和报告对纳米复合材料的弯曲强度产生不利影响。

SNP是最受欢迎的NPs与大量的应用程序和使用在牙科材料。这是由于其固有的特点高强度、高耐磨性、生物相容性,热稳定性,使它成为一个适合nanofiller义齿基树脂强化(21]。SNP的掺入PMMA义齿基树脂提高了改性树脂的物理和力学性能增强其耐久性报道在以前的研究13,22,23]。SNP的添加PMMA义齿基地推荐在低浓度(21,23),这证实了研究通过Karci et al。22SNP)调查了1% -5%,报道称,低浓度提高纳米复合材料的弯曲强度。然而,Azmy et al。6)建议增加高达7%的浓度SNP和报道的增加SNP-modified树脂的强度和耐磨性。

见过的最常见问题之一的强化heat-cured丙烯酸树脂通过纳米粒子是颜色不稳定24,25];丙烯酸假肢的颜色变化可能会导致影响病人满意度和接受美学问题的假肢(26]。因此,强化PMMA与不同NPs改善其机械性能而不影响实现最佳的美学的美学是强制性的和可服务性[26,27]。颜色稳定性的PMMA与其他属性,可能会影响颜色变化等水吸附、亲水性、表面粗糙度除了内在因素与聚合单体转换的程度和化学技术降解树脂材料(28,29日]。

一般来说,PMMA强化与无机填料与适当的机械性能和接受美学是青睐。因此,本研究旨在评估和比较的颜色稳定性PMMA义齿基树脂改性ZNP不同浓度,对照组和SNP。本研究的零假设是3和7 ZNP wt %,对照组,SNP heat-polymerized PMMA的颜色变化无显著影响。

2。材料和方法

样本大小计算是基于以前的研究(30.- - - - - -32)进行目前的研究显示,70标本(n= 10)是必需的。标本被捏造一个调查员标准化和最小化可能researcher-related可变性。在当前的研究中使用的所有材料,类型,化学成分,综述了制造商的规格表1。圆盘形标本准备根据ISO 1999规范。1567年,20×2±0.03毫米;直径和厚度,分别33]。标本被分成四个主要组根据NPs,一个控制没有添加,和三个NP-modified组,ZNP,对照组和SNP。此外,每个修改组根据NP浓度被分为两个子组,3%和7%如表所示2。

表1
这项研究的材料。
表2
分组和编码不同的子组根据NP类型和浓度。

硅烷化的NPs执行使用硅烷偶联剂NPs表面形成活性组之间的强粘结NPs和有机树脂矩阵。中描述的硅烷化过程完成之前的研究(8,34]。分别添加了硅烷化后,NPs heat-polymerized丙烯酸树脂。电子天平(丹佛仪器、哥廷根、德国)是用来衡量每个NP添加两个浓度,3和7 wt %的丙烯酸树脂粉末。然后NP添加到树脂粉末,混合使用电磁搅拌器30分钟,以确保同质分布中的NP树脂粉末。

根据制造商的建议,NP /粉混合物被添加到单体混合,然后用面团阶段准备模具金属瓶内空间。纳米复合材料标本准备模拟实验室程序用于义齿制作与特定维度详细在先前的研究8,33,35]。聚合后,树脂的标本被从瓶中检索使用碳化钨钻和完成。表面标准化,所有标本不同抛光用水磨砂纸粗燕麦粉(600 - 800 - 1000和1200 -勇气)。然后,标本建成使用的抛光布轮和浮石(TexMet C、PSA、10,比勒GmbH)与机械抛光机(Metaserve 250磨抛光机,比勒)在100 rpm在潮湿的条件下(5分钟36]。数字卡尺用于确认抛光标本紧随其后的准确尺寸外观检查任何空洞或缺陷,然后通过标本保存在蒸馏水在37°C 48小时(37]。

分光光度计(SpectraMagic NX RM2002QC,柯尼卡美能达Corp .)、拉姆塞、日本)用于颜色测量。分光光度计是校准,然后使用根据制造商的指示。所有标本进行测试与标准的白色背景板。虽然标本设置端口的分光光度计,测量 , ,和 值被记录和每个样品重复三次之后,平均每个坐标计算参数。

颜色差异(ΔEab)修改的(控制)和nanomodified PMMA(实验)计算了以下方程:

最后,颜色变化的水平(ΔEab)已经被国家统计局量化单位的颜色差异(表3)使用以下公式与颜色改变(ΔEab)临床环境,允许定性的ΔEab差异在其重要性进行比较的颜色变化和质量控制功能38,39]。

表3
国家统计局表示颜色系统评级系统。

收集到的数据进行统计分析使用IBM SPSS统计数据。正常测试了使用Shapiro-Wilk Kolmogorov-Smirnov;所有数据显示(正常)分布,因此使用参数检验。单向和双向方差分析组之间的测试进行了整体分析。重要的价值,Bonferroni事后测试被用于成对比较。 被认为是显著的。

3所示。结果

双向方差分析结果(表4)表明,填料类型(无论填料浓度)显示一个统计上的显著差异ΔEab ( )。不管填料类型、填料浓度有显著影响ΔEab ( )。填料类型和浓度之间的交互显示无显著影响ΔEab ( ),所以这两个变量是独立的。

表4
双向方差分析结果的影响不同的变量的意思ΔEab丙烯酸树脂的标本。

的意思是ΔEab、标准差(SD)和两两比较中总结表5- - - - - -7。两种不同的纳米粒子浓度的影响PMMA试件如图的颜色1。结果表明,各自的纳米颗粒类型,3或7 wt %浓度,显著差异ΔEab被发现在不同填料类型( )。成对比较显示,对照组最高组显示统计学意义的意思ΔEab ZNP紧随其后,而最低SNP显示统计学意义的意思ΔEab价值。


图1
代表图像样本的颜色没有(C)和纳米颗粒(NPs)。
表5
意思是,SD值和单向方差分析测试的结果比较ΔEab填料类型无论填料浓度。
表6
意思是,SD值和单向方差分析测试的结果比较ΔEab填料浓度无论填料类型。
表7
意思是,SD值和单向方差分析测试的结果比较ΔEab填料类型与每个填料浓度。

关于纳米颗粒的浓度,有显著统计学差异的意思Δ三种填料的Eab (TNP ZNP, SNP) (P值< 0.001,效应值= 0.32),(P值< 0.006,效应值= 0.132)和(P值分别为< 0.018,效应值= 0.1)。成对比较显示,3%浓度显著降低的意思ΔEab 7%浓度(P值< 0.001,效应值= 0.398)。

在关注国家统计局发现NPs-modified组(表内7)、ZNP组范围内极显著变化(6 - 12)和对照组集团改变其他颜色(12或更多)。同时与3 SNP SNP显示一个引人注目的变化改变了7 SNP与显著变化。

4所示。讨论

理想情况下,将纳米粒子纳入PMMA义齿基树脂应加强PMMA纳米复合材料的性能,同时保持原有的颜色审美目的和病人满意度28]。因此,NPs与两个不同浓度选择在当前的研究中评估和比较的颜色改变后的纳米复合材料树脂义齿基地NPs加法。两种纳米粒子的浓度(3和7 wt %)是基于以前的研究;据报道,7%浓度和更少的推荐,否则这个浓度以上,一个明显的颜色变化(11,17,31日]。零假设被拒绝作为ZNP,对照组,SNP在浓度影响heat-polymerized PMMA义齿基树脂的颜色。

所有样本的经常在牙科实践由一个操作符用于标准化和最小化可能researcher-related可变性以及模拟临床操作的丙烯酸假牙。此外,制造商的指示存储、混合时间,操作谨慎地遵循避免任何错误在标本的制备6,8]。纳米粒子是硅烷偶联剂处理,然后单独添加PMMA粉机械混合改善他们的绑定,防止结块,允许一个同质混合(34,40]。分光光度计一般用来评估颜色变化在牙科材料敏感,轻微的颜色变化,可重复,可以消除主观解释(41]。

根据这项研究的结果,结合3和7的wt %的ZNP PMMA导致非常多,颜色变化,分别。基于ΔEab值,目前研究发现显著的颜色修改和未修改的标本之间的差异与不同的纳米粒子类型和浓度;对照组最高的意思ΔEab ZNP紧随其后。而SNP显示最低的意思ΔEab值和颜色变化增加纳米粒子浓度的增加是临床上不可接受的。在协议与当前结果中,伊et al。9)和Fathey et al。42]报道重大对照组和ZrO之间的颜色差异2修改后的标本在不同浓度的临床不可接受的。此外,以往的研究同意目前的发现和报道,PMMA的颜色改为淡粉红色白色ZNP之外(43,44]ZNP的浓度增加,颜色的变化是增加了(24,45]。另一方面,我们的研究结果与其他研究结论分歧增加ZNP显示无关紧要的颜色变化的PMMA (27,46]。

3和7 wt %的公司非常TNP导致颜色变化和改变的标本分别颜色到另一个。同意目前的发现,Shakir和Abdul-Ameer47)得出的结论是,TNP的不利影响颌面部弹性体的颜色。颜色变化可能归因于,纳米复合材料形成的混合物的两种材料(树脂和NPs)有不同的折射率。因此,折射率的差异可能是造成这一变化的原因与ZNP和TNP的颜色。NPs的存在会影响光的折射和反射在树脂和NPs之间的接口。据报道,折射率差异两个阶段越高,越不透明半透明的纳米复合材料,减少生产不透明的颜色。对照组和ZNP更高的折射率比PMMA (42,48,49]。

SNP显示明显的颜色变化,临床可接受的与3 wt %和不可接受7 wt %。这些结果是同意Kotanidis et al。26]谁发现SNP稍微影响PMMA树脂的光学特性显著降低颜色变化和SNP能有效降低吸水和丙烯酸树脂的溶解度提高它的颜色稳定性。此外,SNP的折射率比PMMA,这可能被视为SNP的颜色稳定性好,另一个原因是迦得符合et al。25)的研究。

不管纳米颗粒类型、低浓度(3 wt %)显示低ΔEab。这个结果是同意伊et al。9)后颜色差异相比ZNP加法和显示控制和修改后的标本和报道之间的显著差异ΔEab ZNP浓度的增加增加而增大。另一方面,这一发现与先前的研究[分歧27,46]。这项研究的结果之间的差异和其他文章也可能被解释成不同的实验方法,检测浓度NPs以及不同类型的PMMA材料的使用。

从临床的角度来看,应用纳米技术在牙科材料的改进极大地影响许多牙科手术的成功,所以改性PMMA ZNP,对照组、SNP可能导致改善其机械性能和强度。然而,最终的强度和美学之间的平衡应考虑纳米复合材料。这些发现证明了事实的选择NP类型和浓度的主要影响因素是可移动的美学假肢制造这种纳米复合材料树脂义齿基地。考虑到这一事实,正确选择NP的类型和浓度可以提高强度,同时没有副作用建议在美学和病人满意度。

本研究的一个优势是比较不同的纳米粒子;然而,使用只有两个浓度/纳米颗粒添加研究限制。使用一种类型的PMMA与一个简单的圆盘形的标本和缺乏临床模拟人类唾液和不同的清洗协议等可以影响结果视为研究的局限性,除了热循环不执行。在颜色评价方法方面,最近CIEDE2000建议CIELab相比由于其可靠性Δe .因此,临床和长期研究来支持这些结果,进一步研究使用不同的义齿的基础材料,并与不同浓度不同的纳米粒子类型推荐使用CIEDE2000颜色稳定性评估方法。

5。结论

在本研究的局限,它可以得出结论(1)添加ZNP、对照组或SNP导致临床不可接受的热聚合PMMA的颜色变化;TNP产生最高的颜色改变ZNP紧随其后,而SNP产生最少的颜色变化。(2)颜色变化随纳米粒子浓度的增加3到7 wt %。(3)仔细选择的类型和浓度的增强填料之间达到平衡力学性能和审美问题是推荐的。

数据可用性

数据可从相应的作者在合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。