DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.2024-128
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39956554
تاريخ النشر: 2025-02-13
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تقييمت هذه الدراسة تأثير معالجة البلازما بالفراغ على قوة الربط القصي (SBS) للراتنج المطبوعة ثلاثية الأبعاد (3D) والاسمنت الراتنجي، مصنفة العينات بناءً على تآكل الجسيمات المحمولة جواً (APA)، ومعالجة البلازما، وتطبيق عامل الربط. أشارت النتائج إلى أن أعلى SBS، الذي تم قياسه عند $23.9 \pm 2.2 \, \text{MPa}$، تم تحقيقه عندما تم تطبيق عامل الربط بعد معالجة البلازما وقبل دورة الحرارة. ومن الجدير بالذكر أنه لم يتم العثور على اختلافات كبيرة في SBS بين مجموعات المعالجة الأخرى، باستثناء تلك التي خضعت فقط لمعالجة البلازما بعد دورة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، حسنت معالجة البلازما قابلية بلل الماء المقطر على سطح الراتنج، بينما انخفضت قابلية بلل عامل الربط في مجموعة APA فقط. أكدت تحليل السطح أن معالجة البلازما أدت إلى خشونة في نسيج السطح على الراتنج المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
في الختام، توضح الدراسة أن معالجة البلازما بالفراغ تعزز SBS للراتنج المطبوعة ثلاثية الأبعاد عندما تتبع بتطبيق عامل الربط، دون التسبب في تلف السطح مثل الشقوق. تشير النتائج إلى أن هذه الطريقة العلاجية يمكن أن تحسن بشكل فعال استقرار اللصق في التطبيقات السنية التي تتضمن مواد مطبوعة ثلاثية الأبعاد.
مقدمة
تناقش المقدمة التقدم في تكنولوجيا التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM)، خاصة في سياق الأطراف الصناعية السنية المنتجة من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D). يبرز البحث فوائد الراتنجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد، مثل الملاءمة الهامشية والداخلية المتفوقة بسبب غياب أدوات القطع، وتقليل التآكل على الأسنان المعاكسة، وتحسين معدلات البلمرة مقارنة بأساليب الطحن التقليدية. ومع ذلك، لا يزال تحقيق قوة الربط القصي (SBS) الكافية مع الاسمنت الراتنجي السني يمثل تحديًا بسبب العدد المنخفض من المجموعات الوظيفية المتاحة للربط في الراتنجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
لزيادة SBS، تم استكشاف مجموعة متنوعة من علاجات السطح، بما في ذلك تآكل الجسيمات المحمولة جواً (APA)، الذي يزيد من الاحتفاظ الميكانيكي عن طريق خشونة السطح. بينما أظهرت APA أنها تحسن من قوة الربط، إلا أنها يمكن أن تقدم أيضًا شقوق دقيقة وضغوط موضعية، مما يتطلب تطبيقًا دقيقًا. تم اقتراح إدخال علاجات السطح المعتمدة على البلازما، وخاصة البلازما غير الحرارية في الغلاف الجوي (NTAP) والبلازما بالفراغ، كبديل واعد. تعدل هذه العلاجات سطح البوليمر لزيادة طاقة السطح وقابلية البلل دون التأثير على خصائص المادة، مما يوفر وسيلة أكثر فعالية لتعزيز الالتصاق وتنظيف الشوائب السطحية مقارنة بالطرق التقليدية.
طرق
يحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية العمليات خطوة بخطوة المتبعة، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير البيانات.
علاوة على ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. من الضروري أن يتم تأسيس موثوقية النتائج وتمكين الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة. بشكل عام، يعد هذا القسم مكونًا أساسيًا من البحث، حيث يوفر الشفافية والدقة للنهج التجريبي.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يبرز النتائج المهمة التي تدعم الفرضيات أو الأهداف الموضحة في الدراسة. عادةً ما تكون النتائج مصحوبة ببيانات إحصائية ذات صلة، أو تمثيلات بيانية، أو صيغ رياضية توضح العلاقات أو الاتجاهات الملحوظة في البيانات.
في هذا القسم، قد يذكر المؤلفون فعالية الطرق أو التدخلات المقترحة، مقارنتها بمعايير أو مجموعات تحكم معروفة. بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ لتوفير فهم شامل للنتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم للتحقق من أسئلة البحث ويساهم في النقاش الأوسع في هذا المجال.
مناقشة
تحققت الدراسة من تأثير معالجة البلازما بالفراغ على قوة الربط القصي (SBS) بين الراتنجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد والاسمنت الراتنجي الذاتي اللصق، خاصة قبل وبعد دورة الحرارة. أشارت النتائج إلى أن معالجة البلازما عززت بشكل كبير SBS، حيث أظهرت مجموعة P-B (المعالجة بالبلازما مع عامل الربط) أعلى SBS قبل دورة الحرارة. ومع ذلك، بعد دورة الحرارة، أظهرت مجموعة AP-B (البلازما بعد تآكل الجسيمات المحمولة جواً) أيضًا SBS مرتفعة، على الرغم من عدم العثور على اختلافات كبيرة بين عدة مجموعات معالجة. ومن الجدير بالذكر أن الفشل اللصقي كان أكثر شيوعًا في المجموعة المعالجة بالبلازما فقط، مما يشير إلى أنه بينما تحسن معالجة البلازما من قوة الربط، قد تؤدي أيضًا إلى زيادة الفشل اللصقي تحت ظروف معينة.
تؤكد النتائج أن معالجة البلازما بالفراغ تزيد بشكل فعال من قابلية البلل وخشونة السطح للراتنجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد دون التسبب في تلف السطح، على عكس تآكل الجسيمات المحمولة جواً، الذي يمكن أن يخلق شقوق. تختتم الدراسة بأن استخدام عامل الربط بعد معالجة البلازما يعزز بشكل كبير SBS، مما يبرز إمكانيات هذه الطريقة للتطبيقات السريرية في طب الأسنان الصناعي. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية مواد وظروف معالجة البلازما المختلفة للتحقق من هذه النتائج وتقييم استقرار اللصق على المدى الطويل.
DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.2024-128
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39956554
Publication Date: 2025-02-13
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study evaluated the impact of vacuum plasma treatment on the shear bond strength (SBS) of three-dimensional (3D)-printed resin and resin cement, categorizing specimens based on airborne-particle abrasion (APA), plasma treatment, and bonding agent application. The results indicated that the highest SBS, measured at $23.9 \pm 2.2 \, \text{MPa}$, was achieved when a bonding agent was applied following plasma treatment and prior to thermocycling. Notably, no significant differences in SBS were found among other treatment groups, except for the one subjected solely to plasma treatment after thermocycling. Additionally, plasma treatment improved the wettability of distilled water on the resin surface, while the bonding agent’s wettability decreased in the APA-only group. Surface analysis confirmed that plasma treatment resulted in a roughened surface texture on the 3D-printed resin.
In conclusion, the study demonstrates that vacuum plasma treatment enhances the SBS of 3D-printed resin when followed by the application of a bonding agent, without causing surface damage such as cracks. The findings suggest that this treatment method can effectively improve adhesive stability in dental applications involving 3D-printed materials.
Introduction
The introduction discusses the advancements in computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) technology, particularly in the context of dental prostheses produced through three-dimensional (3D) printing. The paper highlights the benefits of 3D-printed resins, such as superior marginal and internal fit due to the absence of cutting tools, reduced wear on opposing teeth, and improved polymerization rates compared to traditional milling methods. However, achieving adequate shear bond strength (SBS) with dental resin cement remains a challenge due to the reduced number of functional groups available for bonding in 3D-printed resins.
To enhance SBS, various surface treatments have been explored, including airborne-particle abrasion (APA), which increases mechanical retention by roughening the surface. While APA has shown to improve bond strength, it can also introduce microcracks and localized stresses, necessitating careful application. The introduction of plasma-based surface treatments, particularly non-thermal atmospheric plasma (NTAP) and vacuum plasma, is proposed as a promising alternative. These treatments modify the polymer surface to increase surface energy and wettability without compromising material properties, offering a more effective means of enhancing adhesion and cleaning surface impurities compared to traditional methods.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the step-by-step processes followed, including any statistical analyses performed to interpret the data.
Furthermore, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the results. It is crucial for establishing the reliability of the findings and for enabling other researchers to replicate the study. Overall, this section serves as a foundational component of the research, providing transparency and rigor to the experimental approach.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It highlights significant outcomes that support the hypotheses or objectives outlined in the study. The results are typically accompanied by relevant statistical data, graphical representations, or mathematical formulations that illustrate the relationships or trends observed in the data.
In this section, the authors may report on the efficacy of the proposed methods or interventions, comparing them against established benchmarks or control groups. Additionally, any unexpected findings or anomalies are discussed to provide a comprehensive understanding of the results. Overall, this section serves to validate the research questions and contributes to the broader discourse in the field.
Discussion
The study investigated the impact of vacuum plasma treatment on the shear bond strength (SBS) between 3D-printed resins and self-adhesive resin cement, particularly before and after thermocycling. The results indicated that plasma treatment significantly enhanced SBS, with Group P-B (plasma-treated with bonding agent) exhibiting the highest SBS before thermocycling. However, after thermocycling, Group AP-B (plasma after airborne particle abrasion) also showed high SBS, though no significant differences were found among several treatment groups. Notably, adhesive failures were more common in the plasma-only treated group, suggesting that while plasma treatment improves bond strength, it may also lead to increased adhesive failures under certain conditions.
The findings emphasize that vacuum plasma treatment effectively increases the wettability and surface roughness of 3D-printed resins without causing surface damage, unlike airborne particle abrasion, which can create cracks. The study concludes that utilizing a bonding agent post-plasma treatment significantly enhances SBS, highlighting the potential of this method for clinical applications in prosthetic dentistry. Future research should explore various materials and plasma treatment conditions to further validate these findings and assess long-term adhesive stability.