Прочность сцепления на микротечи и сдвиг

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

В таблице 1 показано среднее значение (± стандартное отклонение) доли значений микроподтекания в каждой группе. Между группами не было значимых различий ( P = 0,939). Однако различия между группами в среднем (± SD) SBS были значительными (таблица 2 ). Среднее значение SBS в группе 2 было значительно больше, чем в группах 1, 3 и 4 (все P <0,05). Не было значительных различий в SBS между группой 5 и другими группами. Результаты испытаний режима отказа показали, что смешанный отказ был наиболее частым режимом во всех группах.

Group	Median (mean ± SD)	Mean rank	p -value
1. Etch + FS	0.0 (0.09 ± 0.17)	52.2	0.939
2. Etch + 0.15% nano-HA + FS	0.0 (0.09 ± 0.18)	52.3
3. Etch + 0.03% nano-HA + FS	0.0 (0.08 ± 0.23)	49.7
4. Etch + nano-HA 0.15% + SHMP 0.05% + FS	0.0 (0.08 ± 0.23)	50.9
5. Etch + nano-HA 0.03% + SHMP 0.01% + FS	0.0 (0.05 ± 0.13)	47.3

Group	Mean ± SD	Duncan’s test^a
1. Etch + FS	14.6 ± 2.5	A
2. Etch + 0.15% nano-HA + FS	16.8 ± 2.7	B
3. Etch + 0.03% nano-HA + FS	14.2 ± 2.1	A
4. Etch + nano-HA 0.15% + SHMP 0.05% + FS	14.0 ± 2.2	A
5. Etch + nano-HA 0.03% + SHMP 0.01% + FS	15.1 ± 2.5	AB
p-value	0.010

Проникновение герметика

Проникновение герметика было исследовано с помощью СЭМ в самой глубокой части ямы и трещин в группе 1. Призматический вид хорошо определялся благодаря процессу деминерализации и эффекту травления. Пространства были заполнены герметиком из смолы (рис. 2 ). Нанесение 0,15% нано-ГА создает слой, который покрывает поверхность и проникает в части протравленной эмали (рис. 3 ). Использование 0,03% нано-ГА привело к инфильтрации смолы в частях трещин, хотя некоторые части не показали проникновения (рис. 4 ). Применение SHMP в группе 4 (рис. 5 ) и группе 5 (рис. 6 ) привело к увеличению рассеивания наночастиц на большей площади без увеличения глубины инфильтрации в трещинах.

Минеральное содержание

Содержание минералов в каждом образце на всех трех этапах измерялось с помощью EDS. Не было значительного взаимодействия между композициями и условиями ( P = 0,794). Другими словами, влияние различных условий на соотношение кальция (Ca) / фосфата (P) не зависело от типа используемой композиции (рис. 7 ). Наблюдались значительные различия в соотношении массовых процентов Ca / P (Wt%) между исходной, деминерализованной и реминерализованной эмалью ( P <0,001) (Таблица 3 ). Самый высокий коэффициент был зафиксирован для здоровой эмали, а самый низкий - для деминерализованной эмали. Не было значительных различий в соотношении Ca / P Wt% между группами 2, 3, 4 и 5 независимо от условий ( P = 0,582).

Group	Baseline	DEM	REM	Total	p -value
2	2.4 ± 0.1	1.8 ± 0.2	2.1 ± 0.3	2.1 ± 0.1	0.582
3	2.4 ± 0.1	1.8 ± 0.1	2.3 ± 0.3	2.1 ± 0.1
4	2.4 ± 0.0	1.8 ± 0.3	2.1 ± 0.4	2.1 ± 0.2
5	2.4 ± 0.1	1.8 ± 0.1	2.2 ± 0.2	2.1 ± 0.1
Total	2.4 ± 0.1	1.8 ± 0.2	2.2 ± 0.3	p-value< 0.001

Также регистрировалось значение EDS без стандарта с поправкой ZAF для матричных эффектов (EDS-ZAF). Не было значительного взаимодействия между композициями и условиями ( P = 0,385). Другими словами, эффект изменения ZAF для Ca / P от деминерализации до реминерализации не зависел от типа используемой композиции (рис. 8 ). Результаты показали значительные различия в соотношениях ZAF Ca / P между всеми группами ( P <0,001) и между группами 2–5 ( P = 0,004). Были выявлены значительные различия в скорректированных ZAF отношениях Ca / P между группами 4 и 3 ( P = 0,014) и группами 4 и 5 ( P = 0,019). Однако значимых различий между группами 4 и 2 не было ( P = 0,857). Также независимо от группы соотношение в реминерализованной эмали было значительно выше по сравнению с после деминерализации ( P <0,001). В таблице 4 показаны средние отношения ZAF Ca / P в различных условиях и группах.

Condition
Group	DEM	REM	Total	p -value
2	1.074 ± 0.006	1.072 ± 0.007	1.070 ± 0.005 AB	0.004
3	1.077 ± 0.006	1.073 ± 0.007	1.066 ± 0.004 A
4	1.074 ± 0.006	1.066 ± 0.005	1.072 ± 0.004 B
5	1.060 ± 0.003	1.067 ± 0.006	1.067 ± 0.003 A
Total	1.074 ± 0.006	1.064 ± 0.005	p-value< 0.001

Микроморфология наночастиц

Частицы нано-ГА были сферическими во всех интервенционных группах. Структура была пористой, и большое количество наночастиц было диспергировано на поверхности в группе 2 (рис. 9 ). Изображения FESEM для группы 3 показали похожий внешний вид, за исключением меньшего количества наночастиц и меньшего скопления частиц (рис. 10 ). Применение SHMP (группы 4 и 5) привело к диспергированию нано-HA по большей площади поверхности и меньшей кластеризации (рис. 11 и 12 ) по сравнению с группами без SHMP.

Обсуждение

Настоящие результаты не показали значительной разницы между группами вмешательства и контрольной группой (только FS), что соответствовало нашей нулевой гипотезе. Более высокая концентрация нано-НА (0,15%) приводила к большему SBS по сравнению с контрольной группой; однако не было значимой разницы между контрольной группой и группой с более низкой концентрацией (0,03%) нано-НА. Таким образом, нулевая гипотеза (H0) была частично отвергнута.

Руководства рекомендуют использовать герметик для ямок и фиссур на здоровой неповрежденной эмали и некавитированных (зарождающийся кариес) поражениях [ 2 , 3 ]. Было обнаружено, что некоторые материалы, такие как наночастицы, увеличивают реминерализацию эмали при лечении герметиками [ 13 , 14 , 15 , 16 ].

Нано-ГК [Ca ¹⁰ (PO ₄ ) ⁶ (OH) ² ] подобен по структуре основному минеральному компоненту зубов и костей, а продукты, содержащие наночастицы, привели к усиленному осаждению ионов кальция и фосфата в структуре зубов [ 14 , 20 , 28 ]. В некоторых исследованиях сообщалось, что суспензия, содержащая 10% частиц нано-ГК (диаметром 10–20 нм), усиливала реминерализацию поверхностного слоя в начальных поражениях кариеса на глубину 20–40 мкм. Однако в теле поражения наблюдалась небольшая реминерализация [ 29 , 30]. Одно из более ранних исследований показало, что нано-ГА (размер 20 нм и размер до 100–150 мм) усиливает реминерализацию под поверхностью начальных поражений, особенно в дентине по сравнению с эмалью [ 23 ]. В настоящем исследовании средний диаметр нано-ГА составлял 10,67 нм.

Факторы, которые влияют на успех лечения герметиком, включают краевую адаптацию между зубом и герметиком для фиссур, а также прочность сцепления материалов [ 9 , 27 ]. В настоящем исследовании все группы показали некоторую микропротекание, что согласуется с предыдущей работой, в которой не было обнаружено, что герметик не может полностью устранить микроподтекание между зубом и герметиком [ 30 ]. На микроподтекание по поверхности герметика и эмали влияют несколько факторов, например морфология ямок и трещин, вязкость герметика и способ нанесения FS, все из которых влияют на инфильтрацию герметика [ 31 ]. К другим факторам можно отнести технику предварительной обработки эмали [ 6 , 7 ], интенсивность светоотверждения [ 31], так и механические свойства герметизирующих материалов [ 31 , 32 ]. Усадка полимеризации смолы, а также термические изменения размеров в герметиках для трещин [ 33 ] также могут привести к микроподтеканию и образованию зазоров. Мы не наблюдали значительных различий между интервенционными группами (группы 2-5) и контрольной группой без применения нано-НА. Этот результат согласуется с предыдущим исследованием, в котором использование продуктов, содержащих ацетон, перед нанесением герметика привело к аналогичным результатам для адаптации герметика по сравнению с обычным кислотным травлением [ 30]. Эти результаты могут быть связаны с присутствием ацетона в качестве растворителя в растворе нано-ГК. Ацетон - бесцветная жидкость, которая быстро испаряется и может быть смешана с большинством органических растворителей и водой. Растворы нано-ГА, содержащие ацетон и воду, поэтому могут улучшить проникновение смолы в деминерализованную эмаль [ 24 ]. Другим объяснением этих результатов может быть отсутствие значительного влияния наночастиц на герметизирующую способность герметика.

В настоящем исследовании SBS значительно различается между группой 2 (нано-HA) и группами 1 (контроль), 3 и 4. Это может отражать способность гидрофобного полимерного герметика улучшать смачиваемость поверхности протравленной эмали в результате нано- Свойства ГК [ 16 ] и наличие ацетона в растворе. Гидроксиапатит «действует как носитель для доставки лекарств из-за превосходных адсорбционных свойств», что, в свою очередь, может увеличить прочность связи [ 14]. Другим объяснением повышенной прочности соединения может быть создание реактивного слоя между полимерным герметиком и нано-ГК. В группе 2 более высокая концентрация наночастиц (0,15%) могла способствовать большему SBS. В соответствии с нашим исследованием Borges et al. показали, что нанесение продуктов на основе казеинового фосфопептида-аморфного фосфата кальция (CPP-ACP) под герметик для фиссур повышает прочность сцепления между полимерным герметиком и эмалью [ 12 ].

После деминерализации эмали потеря минералов, таких как кальций и фосфор, приводит к образованию пустот или щелей на поверхности зуба. Техника кислотного травления также создает микропористости на поверхности эмали. Оба процесса обеспечивают пространство, которое облегчает проникновение смолы и подходящее соединение между смолой и зубом. При использовании раствора нано-ГА ионная форма Ca и P проникает в пористую эмаль и обеспечивает зародыши для реминерализации [ 25 , 28 , 34 , 35 ]. СЭМ-изображения в настоящем исследовании показали различия между группами в степени проникновения полимерного герметика в эти пространства.

Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия - это метод химического элементного микроанализа для измерения содержания минералов на ультраструктурном уровне, который использовался для исследования способности различных материалов к реминерализации [ 14 , 17 , 24 ]. В настоящем исследовании мы использовали FESEM вместо SEM для получения более подробных структурных данных более высокого качества и разрешения [ 35]. Наш анализ данных EDS был сосредоточен на изменениях массового процента Ca, P и соотношения Ca / P, учитывая, что эти ионы являются важными индикаторами влияния нано-ГА на реминерализацию эмали. Чтобы повысить точность нашего EDS-анализа, мы сравнили три части каждого образца зуба на каждом из трех этапов: исходный уровень (здоровая эмаль в качестве эталона), после деминерализации и после реминерализации. Кроме того, мы получили скорректированное ZAF соотношение Ca / P для дальнейшего повышения точности результатов EDS.

Наши результаты EDS показали, что нано-HA высвобождает ионы Ca и P на деминерализованную поверхность в соответствии с предыдущими исследованиями [ 18 , 24 ]. Самые низкие отношения Ca / P Wt% наблюдались (что неудивительно) в деминерализованной эмали. Не было значительных различий в этом соотношении между группами - открытие согласуется с более ранними результатами EDS для соотношения Ca / P в исследовании нано-HA в деминерализованном дентине [ 24 ]. Это может частично объяснить наш вывод о том, что вес.% Ca / P не различается между нашими экспериментальными группами. Хотя SHMP и ацетон увеличивают растворимость нано-HA и, следовательно, можно ожидать увеличения инфильтрации наночастиц [ 24 ], SHMP не увеличивал инфильтрацию наночастиц в более глубокие части эмали в настоящем исследовании.

В настоящем исследовании отношение Ca / P с поправкой на ZAF в деминерализованной эмали было выше, чем в интервенционных группах, что является предсказуемым результатом процесса деминерализации. Среди интервенционных групп коэффициент с поправкой на ZAF в группе 4 был значительно выше, чем в группах 3 и 5. Это может быть связано с более высокими значениями P (т. Е. Более высокой концентрацией SHMP) в группе 4 (0,15% нано-НА. + 0,05% ШМП). В стоматологии SHMP используется в качестве дефлокулянта для ограничения агломерации наночастиц или уменьшения размера агломератов нано-ГА до менее 5 нм [ 24]. Наши SEM-наблюдения показали, что в группах 4 и 5 (обе с SHMP) наночастицы были лучше диспергированы на поверхности раздела герметик-эмаль, чем в группах 2 и 3 (без SHMP). В группе 1 (контроль без нано-ГА) герметик проник в самые глубокие части ямок и фиссур. Когда использовалась более высокая концентрация наночастиц (группа 2), на обработанной эмали был виден слой нано-ГА, что согласуется с более ранним исследованием наночастиц трикальцийфосфата [ 15 ]. Группа 4 также использовала нано-ГК в концентрации 0,15% вместе с SHMP, и эта комбинация могла повлиять на наши результаты SBS и SEM. Однако отсутствие более ранних исследований, посвященных наночастицам в обработанной эмали, не позволяет проводить дальнейшие сравнения с предыдущими результатами.

Микроморфология наночастиц была исследована на изображениях FESEM, которые показали, что они имеют сферическую форму, как сообщалось в предыдущем исследовании [ 18 ]. В группе 2 (с более высокой концентрацией нано-ГА) FESEM также показал большее количество наночастиц, диспергированных по площади поверхности. В группах 4 и 5 (с SHMP) изображения FESEM показали больше наночастиц, которые были хорошо диспергированы на большей площади поверхности по сравнению с группами 2 и 3. Более ранние исследования показали, что неагломерированные частицы лучше проникают в поверхность и предотвращают осаждение наночастиц [ 17 , 25 ]. Однако проникновение наночастиц в более глубокие части зуба было недостаточным, о чем также сообщалось другими [ 15 ].

Потенциальным ограничением этого исследования было то, что лабораторные тесты могут неточно отражать клинические условия. Чтобы уменьшить влияние мешающих факторов, мы использовали термоциклирование, которое воспроизводит реальные клинические процедуры. Другим ограничением является отсутствие исследований, направленных на изучение эффектов наночастиц, используемых перед нанесением герметика; это исключило возможность сравнения наших результатов с результатами других исследований. Еще одним потенциальным ограничением является подход, который мы использовали для подготовки материалов, протестированных в каждой группе. Поэтому был проведен пилотный анализ для определения подходящих концентраций нано-ГК и SHMP для тестирования, прежде чем экспериментальные образцы были использованы для сбора и анализа данных. Наше пилотное исследование было основано в основном на методах Бесиниса и др., И мы реализовали их соотношение 3: 1 нано-ГК к SHMP [24 , 25 ]. Однако мы протестировали различные концентрации нано-ГА для получения более полных результатов. Результаты настоящего исследования подтверждают нашу гипотезу о том, что нано-ГК может реминерализовать эмаль и улучшать SBS, не влияя на герметизирующую способность герметика. Наконец, мы рекомендуем дополнительные исследования in vitro и in vivo для определения преимуществ и недостатков применения нано-ГА перед герметиком фиссур с точки зрения клинических исходов.

Выводы

Использование нано-ГК перед нанесением герметика для фиссур может быть эффективным методом заполнения пористых пространств в ямках и трещинах деминерализованной эмали и для усиления реминерализации по сравнению с деминерализованной эмалью. Более того, более высокая концентрация нано-ГА (0,15%) привела к увеличению прочности сцепления герметика при сдвиге по сравнению с обычным кислотным травлением и нанесением герметика. Обе концентрации нано-HA (0,15 и 0,03%) с SMHP или без него привели к усиленной реминерализации по сравнению с деминерализованной эмалью.

Сокращения

Ca:

Кальций

CPP-ACP:

Казеиновый фосфопептид-аморфный фосфат кальция

EDS:

Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия

ФЕСЕМ:

Сканирующий электронный микроскоп с автоэмиссией

ФС:

Герметик для ямок и фиссур

Нано-ГА:

Наногидроксиапатит

П:

Фосфат

SBS:

Прочность сцепления при сдвиге

SCi:

Бумага из карбида кремния

SEM:

Сканирующая электронная микроскопия

ШМП:

Гексаметафосфат натрия

Литература

SO G, Oong E, Kohn W, Vidakovic B, Gooch BF. CDC dental sealant systematic review work group, et al. the effectiveness of sealants in managing caries lesions. J Dent Res. 2008;87(2):169–74.
Use of Pit-and-Fissure Sealants. Pediatr Dent. 2017;39(6):156–72.
Deery C. Clinical practice guidelines proposed the use of pit and fissure sealants to prevent and arrest Noncavitated carious lesions. J Evid Based Dent pract. 2017;17(1):48–50.
4.Polk DE, Weyant RJ, Shah NH, Fellows JL, Pihlstrom DJ, Frantsve-Hawley J. Barriers to sealant guideline implementation within a multi-site managed care dental practice. BMC oral health. 2018;18(1):17.
Fontana M, Platt JA, Eckert GJ, Gonzalez-Cabezas C, Yoder K, Zero DT, et al. Monitoring of sound and carious surfaces under sealants over 44 months. J Dent Res. 2014;93(11):1070–5.
Fumes AC, Longo DL, De Rossi A, Fidalgo T, de Paula ESFWG, Borsatto MC, et al. Microleakage of sealants after phosphoric acid, Er: YAG laser and air abrasion enamel conditioning: systematic review and meta-analysis. J Clin Pediatr Dent. 2017;41(3):167–72.
Chiang ML, Birlbauer S, Lo YF, Pitchika V, Crispin A, Ilie N, et al. Which factors influence the shear bond strength of sealant materials? J Adhes Dent. 2016;18(5):397–404.
Kielbassa AM, Ulrich I, Schmidl R, Schüller C, Frank W, Werth VD. Resin infiltration of deproteinised natural occlusal subsurface lesions improves initial quality of fissure sealing. Int J Oral Sci. 2017;9(2):117–24.
Borges BC, Campos GB, da Silveira AD, de Lima KC, Pinheiro IV. Efficacy of a pit and fissure sealant in arresting dentin non-cavitated caries: a 1-year follow-up, randomized, single-blind, controlled clinical trial. Am J Dent 2010;23(6):311–316.
Muller-Bolla M, Courson F, Lupi-Pegurier L, Tardieu C, Mohit S, Staccini P, et al. Effectiveness of resin-based sealants with and without fluoride placed in a high caries risk population: multicentric 2-year randomized clinical trial. Caries Res. 2018;52(4):312–22.
Delben AC, Cannon M, Vieira AE, Basso MD, Danelon M, Santo MR, et al. Analysis of anticaries potential of pit and fissures sealants containing amorphous calcium phosphate using synchrotron microtomography. Oper Dent. 2015;40(2):218–23.
Borges BC, Catelan A, Sasaki RT, Ambrosano GM, Reis AF, Aguiar FH. Effect of the application of a casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate (CPP-ACP) paste and adhesive systems on bond durability of a fissure sealant. Odontology. 2013;101(1):52–9.
Burbank BD, Cooper RL, Kava A, Hartjes JM, McHale WA, Latta MA, et al. Ion release and in vitro enamel fluoride uptake associated with pit and fissure sealants containing microencapsulated remineralizing agents. Am J Dent. 2017;30(2):59–64.
Shinonaga Y, Arita K, Nishimura T, Chiu SY, Chiu HH, Abe Y, et al. Effects of porous-hydroxyapatite incorporated into glass-ionomer sealants. Dent Mater J. 2015;34(2):196–202.
Tavassoli-Hojjati S, Atai M, Haghgoo R, Rahimian-Imam S, Kameli S, Ahmaian-Babaki F, et al. Comparison of various concentrations of tricalcium phosphate nanoparticles on mechanical properties and remineralization of fissure sealants. J Dent (Tehran, Iran). 2014;11(4):379–88.
Salas-Lopez EK, Pierdant-Perez M, Hernandez-Sierra JF, Ruiz F, Mandeville P, Pozos-Guillen AJ. Effect of silver nanoparticle-added pit and fissure sealant in the prevention of dental caries in children. J Clin Pediatr Dent. 2017;41(1):48–52.
Cheng L, Zhang K, Weir MD, Melo MA, Zhou X, Xu HH. Nanotechnology strategies for antibacterial and remineralizing composites and adhesives to tackle dental caries. Nanomedicine (London, England). 2015;10(4):627–41.
Hannig M, Hannig C. Nanotechnology and its role in caries therapy. Adv Dent Res. 2012;24(2):53–7.
Nozari A, Ajami S, Rafiei A, Niazi E. Impact of Nano hydroxyapatite, Nano silver fluoride and sodium fluoride varnish on primary teeth enamel remineralization: an in vitro study. J Clin Diagn Res. 2017;11(9):Zc97–zc100.
Pepla E, Besharat LK, Palaia G, Tenore G, Migliau G. Nano-hydroxyapatite and its applications in preventive, restorative and regenerative dentistry: a review of literature. Ann Stomatol. 2014;5(3):108–14.
Vandiver J, Dean D, Patel N, Bonfield W, Ortiz C. Nanoscale variation in surface charge of synthetic hydroxyapatite detected by chemically and spatially specific high-resolution force spectroscopy. Biomaterials. 2005;26:271–83.
Lee JJ, Lee YK, Choi BJ, Lee JH, Choi HJ, Son HK, et al. Physical properties of resin-reinforced glass ionomer cement modified with micro and nano-hydroxyapatite. J Nanosci Nanotechnol. 2010;10(8):5270–6.
Tschoppe P, Zandim DL, Martus P, Kielbassa AM. Enamel and dentine remineralization by nano-hydroxyapatite toothpastes. J Dent. 2011 Jun;39(6):430–7.
Besinis A, van Noort R, Martin N. The use of acetone to enhance the infiltration of HA nanoparticles into a demineralized dentin collagen matrix. Dent Mater. 2016;32(3):385–93.
Besinis A, van Noort R, Martin N. Infiltration of demineralized dentin with silica and hydroxyapatite nanoparticles. Dent Mater. 2012;28(9):1012–23.
ten Cate JM, Duijsters PP. Alternating demineralization and remineralization of artificial enamel lesions. Caries Res. 1982;16(3):201–10.
Kucukyilmaz E, Savas S. Evaluation of shear bond strength, penetration ability, microleakage and remineralisation capacity of glass ionomer-based fissure sealants. Eur J Paediatr Dent. 2016;17(1):17–23.
Huang S, Gao S, Cheng L, Yu H. Remineralization potential of nano-hydroxyapatite on initial enamel lesions: an in vitro study. Caries Res. 2011;45(5):460–8.
Huang S, Gao S, Cheng L, Yu H. Combined effects of nano-hydroxyapatite and Galla chinensis on remineralisation of initial enamel lesion in vitro. J Dent. 2010;38(10):811–9.
Memarpour M, Shafiei F. Comparison of 3 one-bottle adhesives on fissure sealant microleakage: an in vitro study. J Dent Child. 2013;80(1):16–9.
Kakaboura A, Matthaiou L, Papagiannoulis L. In vitro study of penetration of flowable resin composite and compomer into occlusal fissures. Eur J Paediatr Dent. 2002;3(4):205–9.
Stavridakis MM, Favez V, Campos EA, Krejci I. Marginal integrity of pit and fissure sealantsQualitative and quantitative evaluation of the marginal adaptation before and after in vitro thermal and mechanical stressing. Oper Dent. 2003;28(4):403–14.
Feilzer AJ, De Gee AJ, Davidson CL. Relaxation of polymerization contraction shear stress by hygroscopic expansion. J Dent Res. 1990;69(1):36–9.
Featherstone JD. Dental caries: a dynamic disease process. Aust Dent J. 2008;53(3):286–91.
Guerra I, Cardell C. Optimizing use of the structural chemical analyser (variable pressure FESEM-EDX Raman spectroscopy) on micro-size complex historical paintings characterization. J Microsc. 2015;260(1):47–61.

Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 92; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!