Calcium silicate-based sealers: physical and mechanical properties, bioactivity and interfacial characteristics with dentin.

Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών   

Αποθετήριο :
Πέργαμος   

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Calcium silicate-based sealers: physical and mechanical properties, bioactivity and interfacial characteristics with dentin.

Βροχάρη Αρετή-Δήμητρα (EL)
Vrochari Areti-Dimitra (EN)

born_digital_postgraduate_thesis
Διπλωματική Εργασία (EL)
Postgraduate Thesis (EN)

2023


Εισαγωγή: Τα ενδοδοντικά φυράματα είναι απαραίτητα υλικά για την έμφραξη των ριζικών σωλήνων. Τα φυράματα πυριτικού ασβεστίου είναι σχετικά νέα υλικά. Στη σχετική βιβλιογραφία υπάρχουν συγκρουόμενα στοιχεία σχετικά με κάποιες από τις ιδιότητες αυτών των υλικών, πιθανώς λόγω διαφορών στις πειραματικές μεθόδους με τις οποίες εξετάστηκαν. Σκοπός: Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αξιολόγηση των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων, της βιοδραστικότητας και των χαρακτηριστικών διεπιφάνειας με την οδοντίνη τεσσάρων φυραμάτων πυριτικού ασβεστίου, χρησιμοποιώντας ένα φύραμα εποξικής ρητίνης ως ομάδα ελέγχου. Οι ιδιότητες που αξιολογήθηκαν ήταν η αντίδραση πήξης, ο χρόνος πήξης με βάση το ISO 6876:2012 καθώς και όταν τα υλικά τοποθετήθηκαν πάνω σε δίσκους οδοντίνης, η σκληρότητα, η διαλυτότητα με βάση το ISO 6876:2012, η βιοδραστικότητα σε απεσταγμένο νερό και σε προσομοιωμένο σωματικό υγρό (Simulated body fluid, SBF) μετά από 30 μέρες αποθήκευση καθώς και τα χαρακτηριστικά διεπιφάνειας των υλικών και η αλληλεπίδρασή τους με την οδοντίνη. Υλικά και Μέθοδος: Τα υλικά που αξιολογήθηκαν ήταν τα TotaFill (TFL), BioRoot RCS (BRT), AH Plus Bioceramic (AHB) και CeraSeal (CSL) με το φύραμα εποξικής ρητίνης AH Plus (AHP) ως ομάδα ελέγχου. Αντίδραση πήξης: Κατασκευάστηκαν δοκίμια σε μορφή δίσκου. Στα AHB, TFL και CSL προστέθηκε 1% κατά βάρος νερό ενώ για τα BRT και AHP ακολουθήθηκαν οι οδηγίες της κατασκευάστριας εταιρείας. Τα δοκίμια τοποθετήθηκαν σε κλίβανο (100% σχετική υγρασία, 37oC, 48 ώρες) για την ολοκλήρωση της αντίδρασης πήξης. Η επιφάνεια των πηγμένων δοκιμίων εξετάστηκε με υπέρυθρη φασματοσκοπία μικρο-εξασθενημένης ολικής ανάκλασης μετασχηματισμού Fourier (micro-ATR FTIR). Μικρές ποσότητες υλικών που δεν είχαν πήξει χρησιμοποιήθηκαν ως υλικά αναφοράς. Χρόνος πήξης: Εφαρμόστηκε μία τροποποίηση του ISO 6876:2012. Κατασκευάστηκαν τρία δοκίμια από κάθε υλικό όπως παραπάνω. Τα δοκίμια τοποθετήθηκαν σε κλίβανο και κάθε μία ώρα απομακρύνονταν και γινόταν αξιολόγηση της πήξης τους με αιχμηρό ανιχνευτήρα. Έπειτα επανατοποθετούνταν στον κλίβανο. Αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε όσες φορές χρειάστηκε μέχρι ο ανιχνευτήρας να μην αφήνει ίχνος πάνω στην επιφάνεια του υλικού, χρονική στιγμή που ορίστηκε ως χρόνος πήξης του υλικού. Μία επιπλέον σειρά τριών δοκιμίων κατασκευάστηκε εφαρμόζοντας κάθε υλικό πάνω σε δίσκο οδοντίνης με τη βοήθεια μικρο-εντριπτήρα και τοποθετώντας το στον κλίβανο. Ο χρόνος πήξης μετρήθηκε με τον ίδιο τρόπο που περιγράφηκε παραπάνω. Σκληρότητα: Τέσσερα πηγμένα δοκίμια ανά υλικό υποβλήθηκαν σε δοκιμασία σκληρότητας Shore-A, πραγματοποιώντας πέντε μετρήσεις ανά δοκίμιο. Διαλυτότητα: Το πείραμα της διαλυτότητας έγινε με βάση το ISO 6876:2012. Κατασκευάστηκαν δοκίμια σε μορφή δίσκου σύμφωνα με τις υποδείξεις του ISO και τοποθετήθηκαν σε κλίβανο (100% σχετική υγρασία, 37oC, 24 ώρες) για την ολοκλήρωση της αντίδρασης πήξης. Ακολουθήθηκε η διαδικασία που περιγράφεται στο ISO και το πείραμα πραγματοποιήθηκε εις διπλούν. Η μέση τιμή καταγράφηκε ως διαλυτότητα. Βιοδραστικότητα: Δοκίμια σε σχήμα δίσκου που είχαν αφεθεί για μία εβδομάδα για να ολοκληρωθεί η πήξη τους χωρίστηκαν με τυχαίο τρόπο σε δύο ομάδες (n=5/υλικό, ομάδα) και αποθηκεύτηκαν για 30 μέρες σε απεσταγμένο νερό (G1) ή SBF (G2) στους 37oC. Έπειτα ξεπλύθηκαν με νερό, στεγνώθηκαν και εξετάστηκαν με micro-ATR FTIR και με χαμηλού κενού-ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης/μονάδα φασματομετρίας διασποράς ενέργειας ακτίνων Χ (LV-SEM/EDS). Χαρακτηριστικά διεπιφάνειας και αλληλεπίδρασή με οδοντίνη: Δίσκοι οδοντίνης κατασκευασμένοι όπως πριν (n=3/ φύραμα) επικαλύφθηκαν με λεπτό στρώμα φυράματος και μετά την πήξη εγκιβωτίστηκαν σε εποξική ρητίνη ταχείας πήξης και πραγματοποιήθηκαν τομές ώστε να αποκαλυφθεί η διεπιφάνεια φυράματος-οδοντίνης. Οι εκτεθειμένες επιφάνειες εξετάστηκαν με οπτικό μικροσκόπιο ανακλώμενου φωτός. Μία επιπλέον σειρά δίσκων οδοντίνης κατασκευάστηκαν όπως πριν και ελήφθησαν φάσματα από τη στιλβωμένη τους επιφάνεια με τη βοήθεια του micro-ATR FTIR. Έπειτα τοποθετήθηκαν τα φυράματα στην επιφάνεια των δίσκων και μετά την ολοκλήρωση της πήξης τους απομακρύνθηκαν με νυστέρι. Οι εναπομείνασες επιφάνειες οδοντίνης υποβλήθηκαν ξανά σε ανάλυση με micro-ATR FTIR και συγκρίθηκαν με τις επιφάνειες αναφοράς. Αποτελέσματα: Αντίδραση πήξης: Τα : AHB, BRT και CLS παρουσίασαν παρόμοια μοτίβα απορρόφησης, ενώ το TFL παρουσίασε υψηλότερες κορυφές απορρόφησης στην περιοχή του Ca(OH)2 και των φωσφορικών ομάδων. Χρόνος πήξης: Όταν εξετάστηκαν σε γυάλινη επιφάνεια, όλα τα φυράματα πυριτικού ασβεστίου έπηξαν μετά από 24 ώρες, μη πληρώντας τις προϋποθέσεις του ISO standard. Όταν εξετάστηκαν σε δίσκους οδοντίνης, τα περισσότερα φυράματα πυριτικού ασβεστίου που εξετάστηκαν έπηξαν σε χρόνους μεταξύ 6 και 8 ωρών, με εξαίρεση το CSL που έπηξε μετά από 24 ώρες. Σκληρότητα: Δεν κατέστη δυνατόν να ληφθούν μετρήσεις σκληρότητας από το AHB. Δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των υπόλοιπων υλικών που εξετάστηκαν (p>0.05). Διαλυτότητα: Τα BRT, AHB και AHP βρέθηκαν να πληρούν τις προϋποθέσεις του ISO standard, ενώ τα CSL και TFL όχι. Βιοδραστικότητα: Όλα τα φυράματα πυριτικού ασβεστίου που εξετάστηκαν παρουσίασαν αυξημένη βιοδραστικότητα όταν αποθηκεύτηκαν σε SBF για 30 μέρες, αυξάνοντας την πρόσληψη P και τη δημιουργία κρυσταλλικής δομής. Χαρακτηριστικά διεπιφάνειας: Παρατηρήθηκε μία διακριτή διεπιφάνεια μεταξύ όλων των φυραμάτων πυριτικού ασβεστίου και της οδοντίνης, δεν παρατηρήθηκαν όμως προσεκβολές διήθησης. Αλληλεπίδρασή με οδοντίνη: Μπορεί να υποτεθεί η χημική αλληλεπίδραση μεταξύ των φυραμάτων πυριτικού ασβεστίου και της επιφάνειας της οδοντίνης, με αυξημένη ενασβεστίωση της επιφάνειας της οδοντίνης. Συμπέρασμα: Όλα τα φυράματα πυριτικού ασβεστίου που εξετάστηκαν παρουσίασαν παρόμοια συμπεριφορά σχετικά με τις ιδιότητες που ερευνήθηκαν, με εξαίρεση τη διαλυτότητα, όπου παρατηρήθηκαν πολύ διαφορετικές τιμές. (EL)
Introduction: Endodontic sealers are necessary materials for root canal obturation. Calcium silicate-based sealers are relatively new materials. In the relevant literature, conflicting data can be found regarding some of the properties of these materials, likely due to differences in the experimental methods involved. Aim: The aim of this study was to evaluate the physical and mechanical properties, bioactivity and interfacial characteristics with dentin of four calcium silicate-based endodontic sealers, employing an epoxy resin-based endodontic sealer, as control. The properties investigated were the setting reaction of the sealers, the setting time according to the ISO 6876:2012 standard and when the materials were applied on dentin discs, the hardness, the solubility according to the ISO 6876:2012 standard, the bioactivity in distilled water and simulated body fluid after 30 days of storage and the interfacial characteristics of the materials and their interaction with dentin. Material and methods: The materials evaluated were TotaFill (TFL), BioRoot RCS (BRT), AH Plus Bioceramic (AHB) and CeraSeal (CSL) with the epoxy-based AH Plus (AHP) as control. Setting reaction: Three specimen discs per material were prepared. For AHB, TFL and CSL, 1 wt % of water was added. BRT and AHP were prepared following the manufacturers’ instructions. The specimens were left undisturbed in an incubator (100% RH, 37oC, 48 h) for completion of the setting reaction. The set sealer surfaces were analyzed by micro-attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (micro-ATR FTIR). Small amounts of unset sealers were used as reference. Setting time: A modification of the ISO 6876:2012 standard was used. Three specimens of each material were prepared as above. The specimens were placed in the incubator and every hour they were removed, a sharp explorer was used to assess the setting status and transferred back in the incubator, until no indentation mark could be traced on the surface, which was considered as the full setting time. An additional series of three specimens were prepared by applying each sealer on dentin discs using a micro-brush and then placing the construct in the incubator. Setting time assessment was made as previously described. Hardness: Four set sealer specimens were subjected to Shore-A hardness test, making five measurements per specimen. Solubility: The solubility test was conducted according to the ISO 6876:2012. Specimen discs were prepared and left undisturbed in an incubator (100% RH, 37oC, 24 h), for completion of the setting reaction. The gravimetric procedure described in the ISO was followed and the test was carried out twice. The mean value obtained was recorded as the sealer solubility. Bioactivity: One week set disk-shaped specimens, were randomly divided into two groups (n=5/material, group) and immersed for 30 d in distilled water (G1) or SBF (G2) at 37oC. Then, they were rinsed with water, air dried and examined by micro-ATR FTIR and LV-SEM/EDS. Interfacial characteristics and Interactions with dentin: Dentin disc specimens prepared as before (n=3/ sealer) were covered with a thin layer of sealers and after setting they were embedded in fast setting epoxy resin and sections were made to reveal the sealer-dentin interface. The exposed interfaces were examined under a reflected light microscope. Another series of dentin specimens prepared as above and micro-ATR FTIR spectra were obtained from their polished surface. Then, the sealers were applied on the discs and after setting, they were removed with sharp surgical blades. The remaining dentin surfaces were subjected again to micro-ATR FTIR analysis and compared with their native dentin controls. Results: Setting reaction: AHB, BRT and CLS exhibited similar absorbance patterns while TFL showed higher absorbance peaks in the region of Ca(OH)2 and phosphate groups. Setting time: When tested on glass surface, all calcium silicate-based materials tested set after 24 h, failing to comply with the ISO standard. When tested on dentin discs, most of the calcium silicate-based materials tested set in a range of 6 to 8 hours, except for CSL, that set after 24 h. Hardness: Hardness measurements could not be obtained for AHB. There was insignificant statistical difference between the sealers tested (p>0.05). Solubility: BRT, AHB and AHP were found to comply with the ISO standard, whereas CSL and TFL failed. Bioactivity: All calcium silicate-based materials tested exhibited increased bioactivity when immersed in SBF for 30 d, by increasing the amount of P uptake and crystalline structure formation. Interfacial characteristics: A distinct interface between all the calcium silicate-based sealers and the dentin surface could be observed, however, no infiltration tags could be seen. Interactions with dentin: A chemical interaction between calcium silicate-based sealers and dentin could be assumed, with increased mineralization of dentin surface. Conclusion: All calcium silicate-based sealers tested exhibited similar behavior regarding the properties assessed, with the exception of solubility, where they demonstrated very different solubility values. (EN)

Επιστήμες Υγείας

Επιστήμες Υγείας (EL)
Health Sciences (EN)

Αγγλική γλώσσα

Βιβλιοθήκη και Κέντρο Πληροφόρησης » Βιβλιοθήκη Επιστημών Υγείας » Βιβλιοθήκη Οδοντιατρικής
Σχολή Επιστημών Υγείας » Τμήμα Οδοντιατρικής » ΠΜΣ Παθολογία και Θεραπευτική Οδοντικών και Περιοδοντικών Ιστών » Κατεύθυνση Ενδοδοντίας

https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.