文摘

本研究的目的是比较表面粗糙度和显微硬度的变化三个单色(Omnichroma Vittra独特,魅力钻石)和三个通用阴影(Neo光谱圣,G- - - - - -ænial 'CHORD, Nova混合涂料C)树脂复合材料在暴露于模拟胃酸。共有144个圆盘形的标本(24盘的每个复合树脂)是准备使用有机玻璃模具( )从每个材料进行评估。标本的材料被分为两个主要组的评价显微硬度和表面粗糙度以及两个子组7岁和14天暴露模拟胃酸。最初的显微硬度和表面粗糙度测量的样品测定浸前(T1)随后暴露模拟胃酸的样品7天(T2)和14天(T3),然后,显微硬度和粗糙度测量重复。随机选择样本的每个材料的每个时间间隔(T1、T2和T3)和扫描电子显微镜(SEM)进行评估。单向方差分析显示,所有测试的硬度和表面粗糙度值复合树脂修复材料没有统计上的显著差异的初始(T1)值( )。关于7th天(T2)和14th天(T3)所有复合材料的表面粗糙度和显微硬度值,各组之间有显著差异( ),虽然没有统计上的显著差异之间的表面硬度降低百分比之间的时间间隔( )。由于这一点在体外研究中,表面粗糙度增加,降低复合材料的显微硬度测试普遍暴露在模拟胃酸在统计学上意义重大。

1。介绍

胶粘技术的发展越来越倾向于更为保守的和审美的树脂复合材料中能用于前部和后部修复由于已知的汞合金不同的效果。前恢复的主要要求是提供优秀的与牙齿颜色和谐和周围组织后的应用程序。因此,单色树脂复合材料开发,消除阴影的过程中选择[1]。这些复合材料不包含染料或颜料,调色能力依赖于材料的特殊结构,反映了周围的牙齿的颜色结构(2]。

修复材料的动态挑战经常暴露于口腔,如口腔咀嚼力量和pH值和温度变化3]。为了避免所有这些挑战的负面影响牙齿和修复,修复材料应具有理想特性的强度和耐久性intraoral复杂。

唾液pH值改变了外在的饮食,药物,和饮料消费本质上与胃酸(4]。人类平均intraoral胃酸pH值大约是7.4,是1 - 1.5之间(5]。因此,胃酸影响减少唾液pH值而唾液的缓冲能力,保护牙齿侵蚀从酸攻击4]。然而,确定唾液缓冲能力是不够的在病人患有胃食管反流病(GERD) [6]。

胃食管反流是由胃内容物的回流到食道或超出进入口腔7]。研究发现之间的关系GERD-induced回流和牙酸蚀病在儿童和成人8- - - - - -10]。由于呕吐、返流和盖德,唾液pH值低于5.5,牙釉质的脱矿临界点,可以导致牙酸蚀病之后失去牙齿表面没有细菌参与(6]。由于粘合材料的创新,它已成为可能的恢复牙齿结构美学是改变了牙酸蚀病微创方法与树脂复合材料(11]。

复合树脂的表面性质直接相关的美学和力学性能恢复。表面显微硬度降低导致材料容易划伤和粗糙度同时也导致失光、变色和菌斑堆积后细菌粘附[12,13]。虽然表面粗糙度是内在相关的填料大小、形状、类型、和聚合物基质材料,也是外在相关食物的酸度等条件下,温度的变化,和咬合的部队14,15]。粗糙表面引起斑块堆积比光滑表面和也显示材料表面的磨损和染色(16]。

材料的机械和物理性能可能削弱了化学物质,材料必须有足够的硬度的长寿和成功恢复。虽然树脂复合材料更稳定是由于材料的配方及其填料形态在酸性环境中,降低pH值intraoral腔可能负面影响力学性能的复合修复(17]。酸性pH值的解决方案引发丙烯酸甲酯酯键的水解聚合物材料的树脂基体,导致快速降解的聚合物网络,减少材料的物理属性的力量如粗糙度和显微硬度18,19]。

目前的目的在体外研究是比较表面粗糙度和显微硬度变化的六种不同的通用树脂复合材料在暴露于模拟胃酸利用轮廓曲线仪和维氏显微硬度测试机确定表面用扫描电子显微镜(SEM)变化。

零假设是(1)模拟胃酸不会影响的显微硬度和粗糙度不同的修复材料。(2)的时间沉浸在模拟胃酸不会影响的显微硬度和粗糙度不同的修复材料。

2。材料和方法

在这项研究中,胃酸的作用的六种不同的复合材料分为单色和普遍了。研究的样本大小由G 版本。3.1.9.4 (Franz Faupel博士教授、基尔大学、德国)软件的错误概率 ,影响的大小 ,和95%的力量。

三个单色(Omnichroma Vittra独特,魅力钻石)和三个通用的阴影(Neo光谱圣,G-ænial 'CHORD, Nova混合涂料C)树脂复合材料被选为这个研究。的技术特点,在这项研究中使用的复合树脂修复材料如表所示1。共有144个圆盘形的标本(24盘的每个复合树脂)的直径5毫米,2毫米厚度准备使用标准化的有机玻璃模具的表面粗糙度和显微硬度评估每个材料。复合树脂被浓缩为一个增量放入模具中,然后,载玻片和聚酯薄膜带定位与光压力两个表面上去除多余的材料。每个标本当时photopolymerized使用养护单位领导(街Pro, GC,鲁汶,比利时)的波长430 - 480纳米的光强度1.200 mW /厘米2根据制造商的指示。固化的光强度单位定期检查了每五曝光使用光辐射计(辐射计,克尔、橙、钙、美国)。光的应用程序后,标本保存在蒸馏水在37°C 24小时因为postpolymerization在黑暗环境中。样本的准备和测试在同一实验室由同一运营商使用相同的设备在短的时间间隔,以确保标准化。底部表面的标本用手术刀。

表1
研究中使用的材料。

抛光过程执行Shofu (Super-Snap Shofu Inc .)、日本)粗,中,细,超细氧化铝磨料光盘使用低速牙科机头(15000 RPM)。每个盘用于应用程序后,标本与光和干空气冲洗10秒钟5秒钟把抛光碎片。模拟胃酸pepsin-free并由0.06和0.113%盐酸(pH )酸溶液在蒸馏水。在研究过程中,胃酸的解决方案是新制定的。

标本的材料被分为两个主要组的评价显微硬度和表面粗糙度以及两个子组( )7天、14天暴露模拟胃酸。

最初的显微硬度和表面粗糙度的测量样本测量之前沉浸与胃酸从顶部表面。首先评估了表面粗糙度的测量(T1)使用手写笔轮廓曲线仪(Surftest sj - 301;美国伊利诺斯州三丰公司)面积 μ米2。维氏硬度值(VHN)(公斤/毫米2)确定复合树脂材料的维氏显微硬度测试仪(HMV-2;日本岛津公司,日本东京)490μN负荷为15秒。测量重复5次随机选择五个不同的点旋转的标本在顺时针方向围绕其中心,和平均值计算。

初始测量完成后,样品暴露在18个小时的模拟胃酸的解决方案为7天,每天6小时的蒸馏水(T2)、14日(T3)时间间隔,然后,显微硬度和粗糙度测量重复。复合标本放入玻璃培养皿在37°C 14天在100%湿度的模拟胃酸/天18小时之后在蒸馏水(6小时/天20.,21]。在测量之前,标本在蒸馏水洗和涂抹干吸水纸。

随机选择样本的每个材料的每个时间间隔(T1、T2和T3)被涂上一层黄金(徕卡EM ACE200,徕卡微系统,华盛顿特区的美国)和评估与扫描电镜(日立SU5000 FE-SEM)。这些标本的整个表面进行扫描,得到在10000 x的放大照片,从通过高真空扫描电镜显示表面结构,操作1和10 kV托压力。

3所示。统计分析

数据分析软件SPSS软件包版本22.0.0.0 (IBM公司,生病,芝加哥)。根据Shapiro-Wilk测试、表面粗糙度和显微硬度数据集都是正态分布的意义 值(0.05)表明正常的假设。方差分析(方差分析)是用来比较的硬度和表面硬度和表面粗糙度降低百分比(人力资源%)。交互和使用事后多重比较进行图基的测试。 值小于0.05被认为是所有测试达到统计上的显著水平。

4所示。结果

树脂复合材料的表面粗糙度意味着值在每个时间间隔表所示2。关于7th天(T2)和14th天(T3)单色和环球树荫下复合材料的表面粗糙度值,两组之间有显著性差异( )。

表2
表面粗糙度参数的均值和标准差对所有测试复合树脂。

单色的复合材料的表面粗糙度(Omnichroma Vittra独特,魅力钻石)进行了分析;然后,图基的事后测试确定Vittra独特的复合材料的表面粗糙度值明显低于Omnichroma和魅力钻石一个组。此外,魅力钻石一组显示表面粗糙度值显著高于Omnichroma和Vittra独特的团体后14天(T3)胃酸治疗( )。

通用树荫下复合材料的表面粗糙度(Nova混合涂料C, G-ænial 'CHORD, Neo光谱ST)检查,和图基的事后测试确定在两个时间间隔(T2和T3),表面粗糙度值的新星混合涂料C组明显高于( )。

当7th14天,th天显微硬度测量值与其他组相比,在统计学上是不同的( )。当单色树脂复合组织的显微硬度检查,Omnichroma组在统计学上比Vittra独特和魅力钻石7组th(T2)和14th(T3)时间间隔( )(表3和4)。

表3
表面硬度参数的均值和标准差对所有测试复合树脂。
表4
平均值和标准偏差后的表面硬度降低比率(人力资源%)7th14天(t1 - t2)之后th天(t1 - t2)对所有测试复合树脂。

平均在每个时间间隔之后树脂复合材料的显微硬度值如表所示3。Nova混合涂料的表面显微硬度值C组明显低于圣尼奥光谱和G-ænial 'CHORD组织7th(T2)和14th(T3)时间间隔( )。

的影响模拟胃酸的粗糙度与弗里德曼的复合树脂样品进行了分析测试的差异,有显著差异在初始(T1)表面粗糙度和显微硬度7th(T2)和14th在所有测试组(T3)天( )。无论颜色特性,在所有组的粗糙度值样本统计上显示高值与初始测量相比,在减少中观察到的显微硬度值与胃酸的作用( )。

表面硬度比检查时,没有观察到的统计上的显著差异之间的材料硬度降低百分比之间的不同的时间间隔和不同的品牌( )。

在SEM评估,表面变化在图所示1当复合材料浸在胃酸了7天,14天。


图1
扫描电子显微镜(SEM)单色树脂复合材料的显微照片(10000 x)。Omnichroma(第一行),魅力钻石一个(第二行),Vittra独特(第三行)。(a、d、g)初始;(b、e、h) 7th天胃酸浸;和(c、f i) 14th天胃酸浸。

虽然样品的接触酸性溶液显著增加所有记录Ra值,SEM显微图显示Omnichroma组可以提供耐用性和显示更加稳定的表面特征在胃酸的挑战时,相比之下,初始时间(T1)图像(图1(a))。

当魅力钻石和Vittra独特组织检查,表面纹理的变化在7 - 14天时间间隔可以观察到孔隙和裂缝(SEM图像数据1(d) -1(我))。7天、14天SEM图像检查,它可以观察到表面的毛孔的天体光谱和深化随时间增加(数据1和2)。


图2
扫描电子显微镜(SEM)显微照片的普遍阴影复合材料(10000 x)。Neo光谱(第一行),'CHORD(第二行),和新星Comp C(第三行)。(a、d、g)初始;(b、e、h) 7th天胃酸浸;和(c、f i) 14th天胃酸浸。

5。讨论

在目前的研究中,复合树脂标本保存在模拟胃酸评估解决方案的影响的显微硬度和表面粗糙度低pH值6个不同的通用树脂复合材料为7天(T1)和14天(T2)。结果表明,复合树脂的表面粗糙度和显微硬度的影响模拟胃酸的化学攻击。因此,第一个零假设,模拟胃酸不会影响显微硬度和粗糙度不同的修复材料被拒绝了。表面粗糙度和表面microharness值在时间的减少模拟胃酸。因此,本研究的第二个零假设是拒绝。这些发现可以通过SEM图像确认支持类似数量的填料表面变化后7天、14天沉浸与模拟胃酸。

胃酸会导致牙齿硬组织和去矿化作用也可能在回流溶解树脂基体复合材料由于其低pH值1 - 1.5之间的不同(22]。在系统回顾,GERD患者的牙酸蚀病患病率的中位数计算为24%(介于5 - 47.5%之间),它是17%(21 - 83%之间)的牙酸蚀病的患者胃食管反流(23]。

的在体外模拟方法的接触胃酸intraoral复杂不成立,和一些研究计划不同浸泡时间从1天到1个月。伊等人使用胃酸的解决方案( )24小时在37°C模拟回流患者攻击的最坏的情况(24]。另一项研究报道,和长达18小时的测试时间是大约2和8年(25]。Unal等人,居尔和Unal确定存储复合样品在体外14天的胃酸相当于13年的intraoral条件(20.,21]。在目前的研究中,126小时(7天)和252小时(14天)测试时间被用来获得一个合理的浸入式代表intraoral环境。

树脂复合材料是由单体和无机填料粒子如石英、氧化锆,硼硅,硅(26]。树脂复合材料修复的生存直接相关抗生物降解的化学攻击。唾液酶生龋齿的生物膜,酸性食物,胃酸软化树脂矩阵和可能导致粗糙度的增加,显微硬度降低化学降解的结果(27]。许多因素如填料粒子的结构属性(大小、类型和分布),有机基质和resin-filler耦合相关代理恢复材料的降解行为(28]。

据报道,导致细菌殖民化的临界表面粗糙度恢复材料是0.2μm。平均而言,舌头可能区分粗糙度值超过0.5时μ米(16,29日]。玫瑰油报道,如果表面粗糙度值小于1μm,它表明一个光学平滑修复表面(30.]。与我们的研究结果相似,文献表明,树脂的复合材料为7和14天导致胃酸增加表面粗糙度(20.,31日]。

本研究的另一个发现是,所有的复合树脂表面接触胃酸后的变化。SEM分析显示几个突出的粒子,孔隙和裂缝标本分析无论曝光时间由于化学侵蚀(数字1和2)。

与表面粗糙度值一致,SEM图像的结果表明,魅力钻石的表面纹理,Nova Comp C组比其他测试复合组粗糙。这个结果可以解释为不同的单体结构除了这样一个事实:复合材料有不同的填料粒子的大小和数量。Nova Comp C包含摘要(超低收缩)单体。

牙科树脂复合材料主要是由有机树脂、无机填料、和耦合剂,他们的力学性能是由无机填料粒子的修改(32]。填料的粒度对表面粗糙度的影响。与细粒径填料结构的材料导致减少颗粒间的差距和矩阵,结果在一个更稳定和耐磨结构(33]。树脂复合填料的形状和大小决定修复的表面性质。这是因为当填料粒子的表面,他们离开小或大的缺陷,根据大小(34]。在所有测试复合材料,最大的表面粗糙度变化可观测到的第一个七天的时间。此外,在测试材料中,最高的粗糙度观察魅力钻石,Nova Comp C经过7天的接触胃酸。材料的颗粒大小评估的研究是在-20 - 0.2之间μm,粗糙度是很有意义的组织具有更高的粒度(魅力钻石,Nova混合涂料C),类似于研究[28,35,36]。

矩阵/填料吸附树脂复合材料的界面显示灵敏度高。吸收水可能导致退化由于破碎树脂复合材料的化学结构(37]。高浓度的胃酸质子化了的质子(H+)加速吸附过程和聚合物的修复材料在低pH值的解决方案使酯键的水解利用丙烯酸单体(TEGDMA、Bis-GMA UDMA)出现在有机基体(38]。这个过程的结果,形成酒精和羧酸分子导致降解树脂复合,削弱材料的物理性质(39]。Cilli等人研究了填料粒子对表面粗糙度的影响水解降解后,认定水扩散到矩阵结构在水解破坏表面纹理的影响,尤其是在使硅烷化无机粒子(37]。

支持者等人报道,亲水单体如Bis-GMA和TEGDMA也可以提高水解率和结果与粗糙表面形貌(25]。虽然魅力钻石,Omnichroma Vittra独特的团体TEGDMA-based矩阵,只有魅力钻石一组显著记录更高的粗糙度,可以解释为无机填充结构Omnichroma和Vittra独特的属性组。

填料粒子形状影响复合树脂材料的表面粗糙度33]。球形颗粒大多来自二氧化硅和提供更均匀的流动结构应力与不规则玻璃melted-based填料(40]。从理论上讲,与我们的研究相比,球形填料预计将显示抛光和化学降解后粗糙度小于不规则的填充物,但粒度的变化可能会影响测试材料的表面纹理41]。

制造商在纳米技术领域最近发达nanoceramics包含多晶树脂矩阵和nanoceramic填料与抗弯强度高,材料生物相容性,它有令人满意的抛光和审美属性(42]。与我们的研究结果相似,Jafarnia的粗糙度等人相比,纳米复合材料,发现nanoceramics有安稳的表面粗糙度(G- - - - - -ænial 'CHORD和新星混合涂料C) (43]。

填料的增加材料的体积/重量比也增加了耐磨性对暴露的外部因素和降低表面粗糙度44]。魅力钻石一个复合填料比例最低(65卷%)本研究中使用的复合材料与表面粗糙度之间的最高组。这个结果可能与低填充比的树脂复合。

可以测量表面粗糙度的方法,包括接触笔跟踪、扫描电子显微镜(SEM),激光镜面反射,或原子力显微镜11]。最常见的方法是接触笔跟踪提供二维定量测量的表面粗糙度45]。虽然数据的质量从接触和非接触方法获得争议,Paepegaey等人相比,这两种方法在他们的研究中,他们测量牙釉质流失,没有检测方法之间的统计差异(46]。定性评价可以测量表面纹理的3 d与扫描电镜形态学的方法(47]。在目前的研究中,显微图拍摄在10000 x给特定的表面形貌和参数影响的Ra值从表面光度仪获得。

增加表面粗糙度值在T2和T3时间间隔可能会消除异构无机填料粒子大小不同(5μm-20μ米)。退化引起的胃的攻击是在扫描电镜检查图像魅力钻石(图之一1(b))。

聚酯薄膜带在修复过程中经常作为一个矩阵,在最光滑的表面产生48]。然而,由于带的使用是有限的,尤其是在某些复杂的后修复和不完全反映诊所,我们抛光样品Sof-Lex抛光设备,铝oxide-impregnated光盘(49]。

恢复材料的显微硬度定义结构的断裂阻力并确保它保持原始形状对施加的力量。也是相关材料的耐磨性与稳定intraoral复杂,白天经历了一个动态的pH值变化。化学侵蚀造成的GERD可以降低pH值,软化和增加恢复材料的磨损而导致硬牙科组织(20.]。

Intermatrix距离减少,填料粒子值增加为了增加材料的物理化学性质在nanofilled复合材料(50]。牙科文献表明nanofilled复合材料改善抛光能力结合提高硬度和耐磨性51]。与我们的研究结果相似,Beun等人调查microfill的显微硬度,nanofill,混合复合材料在他们的研究中,发现nanofill复合材料显微硬度有显著提高(52]。

当材料的表面硬度检查,尽管统计上显著的差异被检测到,失去硬度的材料的比率对胃酸中所有测试复合材料是相同的第一个7天,14天(表4)。这可能与我们测试的材料是当前复合材料和有相似的结构属性。

魅力钻石一个包含tricyclodecane (TCD),一个旨在减少活性单体聚合收缩较低的粘度。与我们的研究结果相反,Frauscher和式显示,TCD单体比Bis-GMA耐水解降解和TEGDMA单体(53]。这种多样性可能是由于不同的方法用于研究和材料测试。可以认为,TCD单体在胃酸条件下可能会不稳定。

填料颗粒在树脂基体显微硬度和表面粗糙度等提高力学性能。增加填料加载已被证明导致增加显微硬度和降低吸水少表面降解[54,55]。虽然新星混合涂料C和Vittra独特的填充率最低,所有测试复合材料除了Omnichroma和Neo光谱显示出类似的显微硬度值在暴露于模拟胃酸。更好的微机械属性Omnichroma可以归因于supra-nanospherical填料和缺乏Bis-GMA在有机基体,而新光谱包含Bis-GMA和TEGDMA [56]。同时,Nova混合涂料C粗糙度最高和最低接触胃酸后显微硬度值可能是由于水解降解由低pH值引起的。

牙科树脂复合材料可能包含不同类型的金属填料如钡锌和石英,影响结构的行为(26]。环境中的pH值下降可能导致填料粒子的退化如钡、石英和硅(57]。此外,由于钡,一个阳性的元素,与水反应,它可能发生水解降解,导致结构的力学性能下降(58]。Yap等人发现,眼镜钡溶解在酸性溶液比石英玻璃,其结果与表面显微硬度下降(28]。新星混合涂料C和魅力钻石样品可能是一组接触胃酸后显微硬度最低的解决方案由于它们含有Ba填料粒子。

填料粒子的形态也会影响树脂复合材料的力学性能(54]。这一事实魅力钻石最高最低硬度和粗糙度的测试复合材料在暴露于模拟胃酸可以解释prepolymerized填料粒子的结构,可能会导致之间的弱交联聚合物基质和填料(59]。

6。结论

在本研究的局限性,可以得出以下结论:(1)暴露于模拟胃酸了7天,14天显示显著提高表面粗糙度,降低复合材料的显微硬度测试(2)经过7天的接触胃酸,粗糙的材料是临床可接受的。14天之后,所有复合材料临床可接受的除了新星混合涂料C和魅力钻石1组(3)表面粗糙度和显微硬度取决于恢复材料的类型和组成(4)Omnichroma复合比另一个更稳定的测试材料,可以归因于其较高的显微硬度值,因为它的成分

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

信息披露

没有发表的材料(包括数据/图,短的提取,或内容来自网站)从以前发表的文章在当前的研究中使用。

的利益冲突

作者否认任何利益冲突的相关研究。