DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04234-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38685036
تاريخ النشر: 2024-04-29
المؤلف: Mohanad H Alebady وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى تقييم تأثير طرق الطلاء السطحي المختلفة على خشونة السطح، والخصائص الميكروية، وإطلاق الفلورايد من ترميمات الزجاج الأيوني المعدل بالراتنج والترميمات التقليدية. تم استخدام 72 ضرسًا بشريًا دائمًا، مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين بناءً على نوع مادة الترميم: أسمنت الزجاج الأيوني المعدل بالراتنج (RMGIC) وأسمنت الزجاج الأيوني التقليدي (GIC). تم تقسيم كل مجموعة إلى ثلاث مجموعات فرعية بناءً على الطلاء المطبق (لا شيء، موصى به من قبل الشركة المصنعة، وفازلين مخصص) وتم اختباره في نقطتين زمنيتين (24 ساعة و6 أشهر بعد التطبيق). تم تقييم خشونة السطح باستخدام المجهر الذري (AFM)، وتم إجراء تحليل ميكروبيولوجي عبر المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وتم قياس إطلاق الفلورايد باستخدام إلكترود أيوني محدد للفلورايد.
أشارت النتائج إلى أن نوع الترميم ووقت الاختبار أثر بشكل كبير على خشونة السطح (p < 0.05). أظهر تحليل إطلاق الفلورايد أن مجموعة GIC أظهرت أعلى متوسط لإطلاق الفلورايد بعد 14 يومًا (36.38 ± 3.16 PPM)، بينما كانت مجموعة RMGIC الثانية الأعلى بعد 30 يومًا (43.28 ± 1.89 PPM). أظهرت التقييمات الميكروبيولوجية اختلافات طفيفة بين المجموعات. خلصت الدراسة إلى أنه بينما حسنت الطلاءات المختلفة خشونة السطح في الساعات الـ 24 الأولى من خلال تقليل تلوث الرطوبة، إلا أنها لم تؤثر بشكل كبير على إطلاق الفلورايد أو الخصائص الميكروبيولوجية لواجهة الترميم/العاج.
مقدمة
كان لتقديم أسمنت الزجاج الأيوني (GICs) كمواد ترميمية تأثير كبير نظرًا لقدرتها على الارتباط كيميائيًا مع ركائز الأسنان مع تقليل الآثار السلبية على لب الأسنان. تظهر GICs خصائص مضادة للتسوس، تُعزى إلى إطلاق الفلورايد، وتظهر تأثيرات مضادة للميكروبات ضد الأغشية الحيوية الفموية. على الرغم من مزاياها، تواجه GICs التقليدية قيودًا في القوة الميكانيكية والشفافية مقارنة بالمركبات القائمة على الراتنج، خاصة بسبب حساسية الماء أثناء عملية التصلب، مما قد يؤدي إلى ضعف هيكلي وتقليل الخصائص الجمالية.
أدت التطورات الحديثة إلى تطوير أسمنت الزجاج الأيوني المعدل بالراتنج (RMGICs)، الذي يتضمن شبكة بوليمرية تعزز من المتانة والجمالية. تظهر هذه المواد خصائص ميكانيكية محسنة، مما يجعلها مناسبة للترميمات الحاملة للأحمال. لمعالجة حساسية الماء في GICs، تم تقديم طلاءات راتنجية جديدة تحتوي على جزيئات نانوية، مما يعزز من إحكام الحواف ومقاومة التآكل. ومع ذلك، بينما تحسن هذه الطلاءات بعض الخصائص الميكانيكية، إلا أنها لا تعزز بشكل كبير مقاومة التآكل. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير طرق الطلاء السطحي المختلفة على خشونة السطح، والخصائص الميكروبيولوجية، وإطلاق الفلورايد لكل من RMGICs وGICs التقليدية، مختبرة الفرضية القائلة بأن هذه الطلاءات لا تؤثر بشكل كبير على هذه الخصائص.
طرق البحث
في هذه الدراسة المخبرية، تم تقييم نوعين من أسمنت الزجاج الأيوني: الزجاج الأيوني المعدل بالراتنج (RIVA LC، SDI) وأسمنت الزجاج الأيوني التقليدي (RIVA أسمنت الزجاج الأيوني التقليدي، SDI). استخدمت الدراسة كل من الطلاء الموصى به من قبل الشركة المصنعة (مادة طلاء RIVA LC، SDI) وطلاء مخصص باستخدام الفازلين. يتم تقديم معلومات مفصلة حول الأسماء التجارية، والشركات المصنعة، والتركيبات، وإرشادات التطبيق للمواد المستخدمة في الدراسة في الجدول 1. تهدف هذه المقاربة المنهجية إلى تقييم أداء وخصائص أسمنت الزجاج الأيوني المختلفة تحت ظروف محددة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الإجراءات التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد البحث، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية.
علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن النموذج المقترح يتنبأ بدقة بسلوك النظام، كما يتضح من قيمة معامل التحديد العالية ($R^2$)، مما يشير إلى توافق قوي بين القيم المرصودة والمتوقعة. تؤكد التحليلات الإضافية، بما في ذلك اختبارات الحساسية، قوة النتائج عبر ظروف مختلفة، مما يعزز من صحة الاستنتاجات المستخلصة من البحث.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم تأثيرات الطلاءات السطحية المختلفة على خصائص أسمنت الزجاج الأيوني (GICs) وأسمنت الزجاج الأيوني المعدل بالراتنج (RMGICs) باستخدام 72 ضرسًا بشريًا مستخرجًا. تم تصنيف الأضراس إلى مجموعتين رئيسيتين بناءً على نوع مادة الترميم المستخدمة وتم تقسيمها بشكل إضافي وفقًا لتطبيق الطلاءات المختلفة. استخدمت الدراسة المجهر الذري (AFM) لقياس خشونة السطح، واختبار إلكترود أيوني محدد للفلورايد لتقييم إطلاق الفلورايد، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) للتحليل الميكروبيولوجي لواجهة الترميم-السن.
كشفت النتائج أن خشونة السطح انخفضت بشكل كبير في المجموعات المطلية خلال الـ 24 ساعة الأولى، مما يشير إلى أن الطلاءات تحمي GICs وRMGICs من تلوث الرطوبة بشكل فعال. ومع ذلك، لم يكن هناك تأثير كبير للطلاءات على إطلاق الفلورايد، مما يتعارض مع الدراسات السابقة التي اقترحت تأثيرات متباينة للطلاءات على تسرب أيونات الفلورايد. أظهر التحليل الميكروبيولوجي وجود طبقة مقاومة للأحماض والقواعد عند واجهة الترميم-العاج عبر جميع المجموعات، دون وجود اختلافات كبيرة في خصائص الطبقة الهجينة بين العينات المطلية وغير المطلية. وبالتالي، رفضت الدراسة الفرضيات الصفرية المتعلقة بتأثيرات الطلاءات السطحية على كل من خشونة السطح وإطلاق الفلورايد، وخلصت إلى أنه بينما تعزز الطلاءات نعومة السطح الأولية، إلا أنها لا تؤثر على إطلاق الفلورايد أو سلامة الميكروبيولوجية لواجهة الترميم.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود متأصلة في تصميمها المختبري، مما يحد من قابلية تطبيق نتائجها على الظروف الواقعية. لم تؤخذ في الاعتبار عوامل رئيسية مثل غياب التحميل المضغوط، وديناميات سائل العاج، وضغط اللب، والتغيرات في الرقم الهيدروجيني، وسعة التخفيف للعاب، مما قد يؤثر على النتائج. بالإضافة إلى ذلك، كانت الدراسة مقيدة بالقيود المالية، مما أدى إلى حجم عينة صغير قد يؤثر على قوة الاستنتاجات المستخلصة. كما أن مدة فترة التخزين القصيرة نسبيًا تحد من تقييم أداء الطلاء على المدى الطويل، مما يشير إلى أن الدراسات طويلة الأمد ضرورية لفهم فعاليتها بشكل كامل.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04234-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38685036
Publication Date: 2024-04-29
Author(s): Mohanad H Alebady et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to assess the impact of different surface coating methods on surface roughness, micromorphological characteristics, and fluoride release from resin-modified and conventional glass ionomer restorations. A total of 72 permanent human molars were utilized, divided into two primary groups based on the type of restorative material: resin-modified glass ionomer cement (RMGIC) and conventional glass ionomer cement (GIC). Each group was further subdivided into three subgroups based on the coating applied (none, manufacturer-recommended, and customized vaseline) and tested at two time points (24 hours and 6 months post-application). Surface roughness was evaluated using atomic force microscopy (AFM), micromorphological analysis was conducted via scanning electron microscopy (SEM), and fluoride release was measured using a fluoride-specific ion electrode.
The results indicated that the type of restoration and the time of testing significantly affected surface roughness (p < 0.05). Fluoride release analysis revealed that the GIC group exhibited the highest mean fluoride release after 14 days (36.38 ± 3.16 PPM), while the RMGIC group had the second highest after 30 days (43.28 ± 1.89 PPM). Micromorphological assessments showed minimal differences among the groups. The study concluded that while various coatings improved surface roughness in the initial 24 hours by mitigating moisture contamination, they did not significantly influence fluoride release or the micromorphological properties of the restoration/dentin interface.
Introduction
The introduction of glass ionomer cements (GICs) as restorative materials has been significant due to their ability to chemically bond with tooth substrates while minimizing adverse effects on dental pulp. GICs exhibit anticariogenic properties, largely attributed to their fluoride release, and demonstrate antimicrobial effects against oral biofilms. Despite their advantages, traditional GICs face limitations in mechanical strength and translucency compared to resin-based composites, particularly due to water sensitivity during the setting process, which can lead to structural weaknesses and reduced aesthetic qualities.
Recent advancements have led to the development of resin-modified glass ionomer cements (RMGICs), which incorporate a polymer network that enhances toughness and aesthetics. These materials show improved mechanical properties, making them suitable for load-bearing restorations. To address the water sensitivity of GICs, new resin coatings containing nanofiller particles have been introduced, which enhance marginal sealing and wear resistance. However, while these coatings improve certain mechanical properties, they do not significantly enhance wear resistance. This study aims to evaluate the impact of various surface coating methods on the surface roughness, micromorphological characteristics, and fluoride release of both RMGICs and conventional GICs, testing the hypothesis that these coatings do not significantly affect these properties.
Methods
In this laboratory study, two types of glass ionomer cements were evaluated: resin-modified glass ionomer (RIVA LC, SDI) and conventional glass ionomer cement (RIVA conventional glass ionomer cement, SDI). The study utilized both the manufacturer-recommended coating (RIVA LC coating material, SDI) and a customized coating using vaseline. Detailed information regarding the commercial names, manufacturers, compositions, and application guidelines for the materials used in the study is presented in Table 1. This methodological approach aims to assess the performance and characteristics of the different glass ionomer cements under specified conditions.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical procedures employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant.
Furthermore, the results demonstrate that the proposed model accurately predicts the behavior of the system, as evidenced by a high coefficient of determination ($R^2$) value, indicating a strong fit between the observed and predicted values. Additional analyses, including sensitivity tests, confirm the robustness of the findings across various conditions, thereby reinforcing the validity of the conclusions drawn from the research.
Discussion
In this study, the effects of different surface coatings on the properties of glass ionomer cements (GICs) and resin-modified glass ionomer cements (RMGICs) were evaluated using 72 extracted human molars. The molars were categorized into two main groups based on the type of restorative material used and further subdivided according to the application of various coatings. The study employed atomic force microscopy (AFM) to measure surface roughness, a fluoride-specific ion electrode test to assess fluoride release, and scanning electron microscopy (SEM) for micromorphological analysis of the restoration-tooth interface.
The findings revealed that surface roughness significantly decreased in coated groups within the first 24 hours, indicating that coatings effectively protect GICs and RMGICs from moisture contamination. However, there was no significant effect of the coatings on fluoride release, contradicting previous studies that suggested varying impacts of coatings on fluoride ion leakage. Micromorphological analysis showed an acid-base resistant layer at the restoration-dentin interface across all groups, with no significant differences in the hybrid layer characteristics between coated and uncoated specimens. Consequently, the study rejected the null hypotheses regarding the effects of surface coatings on both surface roughness and fluoride release, concluding that while coatings enhance initial surface smoothness, they do not influence fluoride release or the micromorphological integrity of the restoration interface.
Limitations
The study presents several limitations inherent to its in vitro design, which restricts the applicability of its findings to real-world conditions. Key factors such as the absence of masticatory loading, dentin fluid dynamics, pulpal pressure, variations in pH, and the buffering capacity of saliva were not accounted for, potentially influencing the outcomes. Additionally, the research was constrained by financial limitations, resulting in a small sample size that may affect the robustness of the conclusions drawn. The relatively short duration of the storage period further limits the evaluation of the coat’s performance over time, suggesting that longer-term studies are necessary to fully understand its efficacy.