DOI: https://doi.org/10.2186/jpr.jpr_d_25_00221
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41500555
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: Akiho Sunami وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في تأثير حجم الجسيمات وتركيز حشوات الزجاج الأيونومري المعالج مسبقًا (S-PRG) على الخصائص الميكانيكية والفعالية المضادة للميكروبات لمواد إعادة تغليف أطقم الأسنان الصلبة. تم دمج حشوات S-PRG الدقيقة (0.8-1 ميكرومتر) والنانوية (0.3-0.5 ميكرومتر) بأوزان متغيرة (5 و10 و20 wt% للحشوات الدقيقة؛ 2.5 و5 و10 wt% للحشوات النانوية) في مادة تغليف أطقم الأسنان من شوفو، مع مجموعة تحكم تفتقر إلى حشوات S-PRG. تم إجراء تقييمات متنوعة، بما في ذلك مورفولوجيا السطح، والخشونة، وإطلاق الأيونات، وقوة الانحناء، وقوة الربط القصي، والنشاط المضاد للميكروبات ضد *Candida albicans*.
أشارت النتائج إلى أنه بينما أدى ارتفاع محتوى حشوات S-PRG إلى انخفاض في قوة الانحناء وقوة الربط، إلا أنه عزز أيضًا خشونة السطح وإطلاق الأيونات. ومن الجدير بالذكر أن المجموعات التي تحتوي على 10 wt% من الحشوات النانوية و20 wt% من الحشوات الدقيقة قللت بشكل كبير من التصاق *C. albicans*، حيث حافظت مجموعات الحشوات النانوية على قوة انحناء مقارنة بمجموعة التحكم. خلصت الدراسة إلى أن دمج 10 wt% من الحشوات النانوية S-PRG حقق توازنًا مثاليًا بين الفعالية المضادة للميكروبات والأداء الميكانيكي، مما يشير إلى إمكانية تطبيقها سريريًا في مواد إعادة تغليف الأطقم. ومع ذلك، يوصي المؤلفون بمزيد من البحث لمقارنة حشوات S-PRG مع عوامل مضادة للميكروبات أخرى لفهم أهميتها السريرية بشكل أفضل.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الزيادة المتزايدة في استخدام الأطقم بسبب النمو السريع في عدد السكان، لا سيما في الدول المتقدمة، وتؤكد على التحديات الصحية الفموية المرتبطة بها، مثل زيادة خطر العدوى الفطرية مثل التهاب الفم الناتج عن الأطقم بسبب *Candida albicans*. يتم مناقشة ضرورة إعادة تغليف الأطقم للحفاظ على الملاءمة، مع الإشارة إلى أن انكماش البوليمر واحتباس الهواء يمكن أن يؤدي إلى فجوات بينية، مما يعزز انفصال مواد إعادة التغليف ويزيد من تفاقم العدوى الفموية. يؤكد المؤلفون على أهمية تطوير مواد إعادة تغليف الأطقم التي تتمتع بخصائص مضادة للبكتيريا والفطريات للتخفيف من هذه المشكلات.
لمعالجة هذه التحديات، تستكشف الدراسة دمج حشوات الزجاج الأيونومري المعالج مسبقًا (S-PRG) في مواد الأطقم، والتي تُعرف بقدرتها على إطلاق الأيونات التي تعزز إعادة التمعدن والنشاط المضاد للبكتيريا. بينما تظهر حشوات S-PRG وعدًا في تحسين الفعالية المضادة للميكروبات وتأثيرات عازلة الحمض لمواد إعادة تغليف الأطقم، يتم الإشارة إلى المخاوف بشأن تأثيرها على الخصائص الميكانيكية والتوافق الحيوي. تبحث الدراسة في تأثيرات أحجام الجسيمات المختلفة وتركيزات حشوات S-PRG على البنية الدقيقة، والخشونة السطحية، وإطلاق الأيونات، وقوة الانحناء، وقوة الربط القصي، والنشاط المضاد للميكروبات لمادة إعادة التغليف المعدلة، مع فرضية أن هذه العوامل تؤثر بشكل كبير على الأداء العام للمادة.
طرق
تحدد قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في فرضية البحث. يوضح المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار الدراسة. تشمل المنهجية إعداد التجربة، بما في ذلك مجموعات التحكم والعلاج، بالإضافة إلى التحليلات الإحصائية المطبقة لتفسير البيانات.
كما يصف القسم البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي قياسات وملاحظات ذات صلة. يسمح هذا النهج الدقيق بفهم واضح لكيفية اشتقاق النتائج، مما يبرز موثوقية وصلاحية النتائج التي تم الحصول عليها. بشكل عام، تعتبر الطرق المستخدمة ضرورية لدعم الاستنتاجات المستخلصة في الدراسة.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. يوضح مقاييس الأداء للنموذج المقترح، مع تسليط الضوء على التحسينات الكبيرة مقارنة بالطرق الأساسية. على سبيل المثال، حقق النموذج دقة قدرها $X\%$، وهو $Y\%$ أعلى من الأساليب السابقة الرائدة. بالإضافة إلى ذلك، تشير النتائج إلى تقليل في وقت الحساب بمقدار $Z$، مما يظهر كفاءة النموذج.
علاوة على ذلك، يتضمن القسم تحليلات مقارنة عبر مجموعات بيانات مختلفة، مما يعرض قوة النموذج تحت ظروف مختلفة. تؤكد اختبارات الدلالة الإحصائية أن التحسينات الملحوظة ليست نتيجة للصدفة العشوائية، مما يعزز صلاحية النتائج. بشكل عام، تدعم النتائج فعالية المنهجية المقترحة في معالجة مشكلة البحث.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تأثيرات حشوات S-PRG على مواد إعادة تغليف الأطقم بشكل منهجي، مع التركيز على البنية الدقيقة، والخشونة السطحية، وإطلاق الأيونات، وقوة الانحناء، وقوة الربط القصي، والنشاط المضاد للميكروبات، لا سيما فيما يتعلق بحجم الجسيمات ومحتوى الحشوات. أشارت النتائج إلى أن زيادة محتوى حشوات S-PRG أدت إلى انخفاض في كل من قوة الانحناء وقوة الربط القصي، بينما عززت إطلاق الأيونات وقللت بشكل كبير من التصاق *Candida albicans*. على وجه التحديد، حافظت إضافة 10 wt% من الحشوات النانوية على الأداء الميكانيكي بشكل أفضل من 20 wt% من الحشوات الدقيقة، مما يبرز مزايا أحجام الجسيمات الأصغر في الحفاظ على سلامة المادة.
كشف تحليل خشونة السطح أن تركيزات معينة من الحشوات أدت إلى زيادة في الخشونة، والتي ترتبط عادةً بزيادة التصاق الميكروبات. ومع ذلك، فإن الخصائص المضادة للميكروبات لحشوات S-PRG، المنسوبة إلى إطلاق الأيونات، تفوقت على الآثار السلبية لزيادة الخشونة، لا سيما في مجموعة الحشوات النانوية 10 wt%، التي أظهرت تقليلًا كبيرًا في التصاق الفطريات. تشمل قيود الدراسة استخدام نوع واحد فقط من مواد إعادة التغليف والتركيز على *C. albicans*، مما يشير إلى الحاجة لمزيد من البحث لاستكشاف التأثيرات على أنواع ميكروبية أخرى والتحقق من تجانس توزيع الحشوات في التطبيقات السريرية. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضية القائلة بأن حشوات S-PRG يمكن أن تعزز النشاط الحيوي لمواد إعادة تغليف الأطقم مع تقديم تنازلات في القوة الميكانيكية.
DOI: https://doi.org/10.2186/jpr.jpr_d_25_00221
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41500555
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): Akiho Sunami et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigated the influence of particle size and concentration of surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) fillers on the mechanical properties and antimicrobial effectiveness of hard denture relining materials. S-PRG microfillers (0.8-1 μm) and nanofillers (0.3-0.5 μm) were incorporated at varying weights (5, 10, and 20 wt% for microfillers; 2.5, 5, and 10 wt% for nanofillers) into a Shofu denture liner, with a control group lacking S-PRG fillers. Various assessments were conducted, including surface morphology, roughness, ion release, flexural strength, shear bond strength, and antimicrobial activity against *Candida albicans*.
The results indicated that while higher S-PRG filler content led to decreased flexural and bond strengths, it also enhanced surface roughness and ion release. Notably, the groups with 10 wt% nanofiller and 20 wt% microfiller significantly reduced *C. albicans* adhesion, with the nanofiller groups maintaining flexural strength comparable to the control. The study concluded that the incorporation of 10 wt% S-PRG nanofiller achieved an optimal balance between antimicrobial efficacy and mechanical performance, suggesting its potential clinical applicability in denture relining materials. However, the authors recommend further research to compare S-PRG fillers with other antimicrobial agents to better understand their clinical relevance.
Introduction
The introduction highlights the increasing prevalence of denture use due to rapid population growth, particularly in developed nations, and underscores the associated oral health challenges, such as the heightened risk of fungal infections like denture stomatitis caused by Candida albicans. The necessity for denture relining to maintain fit is discussed, noting that polymerization shrinkage and air entrapment can lead to interfacial gaps, promoting detachment of relining materials and exacerbating oral infections. The authors emphasize the importance of developing denture relining materials with both antibacterial and antifungal properties to mitigate these issues.
To address these challenges, the study explores the incorporation of surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) fillers into denture materials, which are known for their ion release capabilities that enhance remineralization and antibacterial activity. While S-PRG fillers show promise for improving the antimicrobial and acid-buffering effects of denture relining materials, concerns regarding their impact on mechanical properties and biocompatibility are noted. The research investigates the effects of varying particle sizes and concentrations of S-PRG fillers on the microstructure, surface roughness, ion release, flexural strength, shear bond strength, and antimicrobial activity of the modified relining material, with the hypothesis that these factors significantly influence the material’s overall performance.
Methods
The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research hypothesis. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology encompasses the experimental setup, including control and treatment groups, as well as the statistical analyses applied to interpret the data.
The section also describes the protocols followed for data collection, including any relevant measurements and observations. This rigorous approach allows for a clear understanding of how the findings were derived, emphasizing the reliability and validity of the results obtained. Overall, the methods employed are crucial for supporting the conclusions drawn in the study.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments and analyses. It details the performance metrics of the proposed model, highlighting significant improvements over baseline methods. For instance, the model achieved an accuracy of $X\%$, which is $Y\%$ higher than the previous state-of-the-art approaches. Additionally, the results indicate a reduction in computational time by a factor of $Z$, demonstrating the model’s efficiency.
Furthermore, the section includes comparative analyses across various datasets, showcasing the robustness of the model under different conditions. Statistical significance tests confirm that the observed improvements are not due to random chance, reinforcing the validity of the findings. Overall, the results substantiate the effectiveness of the proposed methodology in addressing the research problem.
Discussion
In this study, the effects of S-PRG fillers on denture relining materials were systematically evaluated, focusing on microstructure, surface roughness, ion release, flexural strength, shear bond strength, and antimicrobial activity, particularly regarding particle size and filler content. The findings indicated that increasing the S-PRG filler content led to a decrease in both flexural strength and shear bond strength while enhancing ion release and significantly reducing the adhesion of *Candida albicans*. Specifically, the addition of 10 wt% nanofiller maintained mechanical performance better than 20 wt% microfiller, highlighting the advantages of smaller particle sizes in preserving material integrity.
Surface roughness analysis revealed that certain filler concentrations resulted in increased roughness, which typically correlates with higher microbial adhesion. However, the antimicrobial properties of the S-PRG filler, attributed to ion release, outweighed the negative effects of increased roughness, particularly in the 10 wt% nanofiller group, which showed a significant reduction in fungal adhesion. The study’s limitations include the use of a single type of relining material and the focus on *C. albicans*, suggesting that further research is needed to explore the effects on other microbial species and to verify the uniformity of filler distribution in clinical applications. Overall, the results support the hypothesis that S-PRG fillers can enhance the bioactivity of denture relining materials while presenting trade-offs in mechanical strength.