DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-03967-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38336698
تاريخ النشر: 2024-02-09
المؤلف: Josephine Koehler وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة تأثير مجموعة متنوعة من المعايير الفسيولوجية في تجويف الفم – تحديدًا درجة الحرارة (تتراوح من 17 إلى 52 درجة مئوية)، ودرجة الحموضة (2، 7، 10)، وانتفاخ لاصقات الأسنان (20-120%) – على الخصائص الريولوجية للاصقات الأسنان. باستخدام كريم لاصق الأسنان Super Polygrip Ultra Fresh، تم إجراء قياسات ريولوجية لتقييم معامل التخزين ($G’$) ومعامل الفقد ($G”$) عبر هذه الظروف. تشير النتائج إلى أنه بينما يؤثر مستوى الحموضة بشكل ضعيف، فإن كل من درجة الحرارة والانتفاخ تؤثر بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية للاصق.
تؤكد النتائج على ضرورة وجود نموذج مادة لزجة متعددة المعايير لفهم شامل لكيفية تأثير هذه العوامل الفسيولوجية بشكل جماعي على أداء لاصقات الأسنان. تستنتج الدراسة أن التغيرات في درجة الحرارة والانتفاخ يمكن أن تؤدي إلى سلوكيات لاصقة مختلفة تحت نفس الأحمال الميكانيكية، مما يشير إلى أن هذه المعايير حاسمة لتوصيف لاصقات الأسنان بدقة. ستساهم البيانات الناتجة في تطوير محاكاة عددية باستخدام طرق العناصر المحدودة للتنبؤ بسلوك اللاصق استجابةً للقوى الفسيولوجية والميكانيكية داخل تجويف الفم.
مقدمة
توضح المقدمة أهمية لاصقات الأسنان في تعزيز الوظائف والجاذبية الجمالية لكل من الأطقم الجزئية والكاملة. بينما يسعى أطباء الأسنان لتحقيق الاحتفاظ الأمثل دون لاصقات، يعتمد العديد من المرضى على هذه المنتجات لتوفير أمان إضافي أثناء التفاعلات الاجتماعية، حيث تقلل من المخاوف بشأن انزلاق أو تفكك الأطقم أثناء الأكل أو الكلام. تشير الأبحاث إلى أن لاصقات الأسنان تحسن الاحتفاظ، والاستقرار، وأداء المضغ، خاصةً للأطقم غير المناسبة، على الرغم من أنها لا يمكن أن تحل محل إعادة التبطين المهنية بسبب الصدمات المحتملة للأنسجة الرخوة وانكماش الحافة السنخية المرتبطة بالأطراف الاصطناعية غير المناسبة.
تناقش هذه الفقرة أيضًا تركيب وآليات تشغيل لاصقات الأسنان، مع تسليط الضوء على دور المكونات النشطة مثل صمغ الكارايا وسليلوز كربوكسي ميثيل الصوديوم، التي تزيد من اللزوجة في وجود اللعاب. يتم التأكيد على تأثير الظروف الفسيولوجية الفموية – مثل درجة حموضة اللعاب، وتقلبات درجة الحرارة، ومستويات الرطوبة – على أداء اللاصق. من الجدير بالذكر أن التغيرات في درجة الحموضة يمكن أن تؤثر على تفاعلات الربط داخل اللاصق، بينما يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة الحرارة أيضًا على خصائصه الميكانيكية. يحدد المؤلفون فجوة في الأبحاث الحالية بشأن التفاعل المعقد لهذه العوامل ويقترحون التحقيق في كيفية تأثير درجة الحرارة ودرجة الحموضة والانتفاخ الناتج عن اللعاب على السلوك الميكانيكي للاصقات الأسنان من خلال دراسات ريولوجية.
طرق
في هذه الدراسة المخبرية، تم تحديد الخصائص اللزجة للاصق الأسنان من خلال قياس معامل التخزين ($G’$) ومعامل الفقد ($G”$). كان التصميم التجريبي يهدف إلى محاكاة الظروف الفسيولوجية لتجويف الفم من خلال تقييم ثلاثة معايير رئيسية. على وجه التحديد، تم ضبط مستويات درجة الحموضة لعاب اصطناعي إلى ظروف حمضية (درجة حموضة 2)، محايدة (درجة حموضة 7)، وقلوية (درجة حموضة 10). تم تقييم معدلات انتفاخ كريم اللاصق تحت هذه المستويات المختلفة من درجة الحموضة لمحاكاة تأثيرات اللعاب على أداء اللاصق. تعتبر النتائج من هذه التقييمات حاسمة لفهم سلوك لاصقات الأسنان في التطبيقات الواقعية.
نتائج
تشير النتائج إلى أن سلوك انتفاخ كريمات اللاصق تم تقييمه كميًا على مدى فترات زمنية مختلفة عند درجة حرارة ثابتة. تم تسجيل الوقت المطلوب لتحقيق نسب انتفاخ محددة بشكل منهجي، كما هو موضح في الجدول 1. توضح التحليلات أيضًا تأثيرات قيم درجة الحموضة 2 و7 و10، والتي تم تمثيلها بصريًا في الشكل 2. من الجدير بالذكر أنه بعد 140 دقيقة، وصلت جميع العينات إلى مستويات التشبع، مما أدى إلى زيادات ضئيلة في الانتفاخ بالنسبة للوقت.
مناقشة
تستكشف قسم المناقشة في ورقة البحث تأثير درجة الحموضة ودرجة الحرارة ونسبة الانتفاخ على الخصائص الميكانيكية لكريم لاصق الأسنان Super Poligrip Ultra Fresh. استخدمت الدراسة طرق اختبار مخبرية لإظهار أن هذه المعايير تؤثر بشكل كبير على السلوك اللزج للاصق، مع تأكيد التحليلات الإحصائية على رفض الفرضية الصفرية بشأن تأثيرها على قيم معامل التخزين والفقد. تتماشى النتائج مع الأدبيات السابقة، مما يشير إلى أنه بينما لا تؤثر درجة الحموضة بشكل مستقل على الخصائص الميكانيكية للاصق، فإن زيادة الانتفاخ ترتبط بانخفاض معامل التخزين والفقد، مما يشير إلى انخفاض خصائص التخميد.
كشفت القياسات الريولوجية أن التغيرات في درجة الحرارة تلعب أيضًا دورًا حاسمًا، خاصةً عند مستويات درجة حموضة أقل، حيث لوحظت تقلبات أكبر في قيم المعامل. تؤكد الدراسة على التفاعل المعقد لهذه العوامل الفسيولوجية، مشيرة إلى أن أداء اللاصق في تجويف الفم يتأثر بالظروف الديناميكية مثل تدفق اللعاب وتغيرات درجة الحرارة أثناء المضغ. يدعو المؤلفون إلى مزيد من البحث لاستكشاف آثار هذه النتائج على راحة الأطقم والقدرة على تحسين تركيبات اللاصق لتعزيز نتائج المرضى. بشكل عام، تؤكد الدراسة على الحاجة إلى فهم شامل للسلوك الميكانيكي للاصقات الأسنان تحت ظروف فموية واقعية لتحسين فعاليتها وتجربة المستخدم.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-03967-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38336698
Publication Date: 2024-02-09
Author(s): Josephine Koehler et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study investigates the impact of various physiological parameters in the oral cavity—specifically temperature (ranging from 17 to 52 °C), pH (2, 7, 10), and the swelling of denture adhesives (20-120%)—on the rheological properties of denture adhesives. Using the Super Polygrip Ultra Fresh denture adhesive cream, rheological measurements were conducted to assess the storage modulus ($G’$) and loss modulus ($G”$) across these conditions. The findings indicate that while pH has a weak influence, both temperature and swelling significantly affect the mechanical properties of the adhesive.
The results underscore the necessity for a multi-parameter viscoelastic material model to comprehensively understand how these physiological factors collectively influence denture adhesive performance. The study concludes that variations in temperature and swelling can lead to different adhesive behaviors under the same mechanical loads, suggesting that these parameters are critical for accurately characterizing denture adhesives. The generated data will contribute to the development of numerical simulations using finite element methods to predict adhesive behavior in response to physiological and mechanical forces within the oral cavity.
Introduction
The introduction outlines the significance of denture adhesives in enhancing the functionality and aesthetic appeal of both partial and complete dentures. While dentists aim for optimal retention without adhesives, many patients rely on these products for added security during social interactions, as they mitigate concerns about dentures loosening or dislodging during eating or speaking. Research indicates that denture adhesives improve retention, stability, and chewing performance, particularly for ill-fitting dentures, although they cannot substitute for professional relining due to potential soft tissue trauma and alveolar ridge atrophy associated with poor-fitting prosthetics.
The section further discusses the composition and operational mechanisms of denture adhesives, highlighting the role of active ingredients like karaya gum and sodium carboxymethylcellulose, which increase viscosity in the presence of saliva. The influence of oral physiological conditions—such as saliva’s pH, temperature fluctuations, and moisture levels—on adhesive performance is emphasized. Notably, variations in pH can affect the bonding interactions within the adhesive, while temperature changes can also impact its mechanical properties. The authors identify a gap in existing research regarding the complex interplay of these factors and propose to investigate how temperature, pH, and saliva-induced swelling affect the mechanical behavior of denture adhesives through rheological studies.
Methods
In this in vitro study, the viscoelastic properties of denture adhesive cream were characterized by measuring the storage modulus ($G’$) and the loss modulus ($G”$). The experimental design aimed to replicate the physiological conditions of the oral cavity by evaluating three key parameters. Specifically, the pH levels of artificial saliva were adjusted to acidic (pH 2), neutral (pH 7), and alkaline (pH 10) conditions. The swelling rates of the adhesive cream were assessed under these varying pH levels to simulate the effects of saliva on the adhesive’s performance. The findings from these evaluations are crucial for understanding the behavior of denture adhesives in real-world applications.
Results
The results indicate that the adhesive creams’ swelling behavior was quantitatively assessed over various time intervals at a constant temperature. The time required to achieve specific swelling percentages was systematically recorded, as detailed in Table 1. The analysis further delineates the effects of pH values of 2, 7, and 10, which are visually represented in Figure 2. Notably, after 140 minutes, all specimens reached saturation levels, resulting in negligible increases in swelling relative to time.
Discussion
The discussion section of the research paper investigates the influence of pH, temperature, and swelling ratio on the mechanical properties of the Super Poligrip Ultra Fresh denture adhesive cream. The study utilized in vitro testing methods to demonstrate that these parameters significantly affect the viscoelastic behavior of the adhesive, with statistical analyses confirming the rejection of the null hypothesis regarding their influence on storage and loss modulus values. The findings align with previous literature, indicating that while pH does not independently affect the adhesive’s mechanical properties, increased swelling correlates with decreased storage and loss modulus, suggesting diminished damping properties.
The rheological measurements revealed that temperature variations also play a crucial role, particularly at lower pH levels, where greater fluctuations in modulus values were observed. The study emphasizes the complex interplay of these physiological factors, noting that the adhesive’s performance in the oral cavity is influenced by dynamic conditions such as salivary flow and temperature changes during mastication. The authors advocate for further research to explore the implications of these findings on denture comfort and the potential for optimizing adhesive formulations to enhance patient outcomes. Overall, the study underscores the need for a comprehensive understanding of the mechanical behavior of denture adhesives under realistic oral conditions to improve their efficacy and user experience.