DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-68873-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39095406
تاريخ النشر: 2024-08-02
المؤلف: Eva Maier وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تدرس الدراسة سلوك التآكل لمركبات الراتنج القائم على الأسنان (RBCs) باستخدام آلة تآكل ‘Rub&Roll’ المعدلة حديثًا، والتي تسمح بإجراء اختبارات محكومة ضد خصوم مصنوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. تتناول الأبحاث قيود التصاميم السابقة التي لم تستطع الاختبار ضد المواد الصلبة وتقيّم تأثير مختلف معلمات القوة وحلول الاختبار، بما في ذلك الماء المنزوع الأيونات، والماء مع وسائط كاشطة، والحلول الحمضية مع الكاشطات.
تشير النتائج إلى أن الأضراس البشرية شهدت فقدانًا أكبر في الارتفاع مقارنةً بـ RBCs عبر جميع ظروف الاختبار، مع ملاحظة أكبر الفروقات في البيئات الحمضية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت RBCs المباشرة تآكلًا أعلى بشكل ملحوظ مقارنةً بـ RBCs غير المباشرة عند تعرضها للوسائط الكاشطة. ومن المثير للاهتمام أن الجمع بين الحلول الحمضية والكاشطات لم يعزز تآكل مواد RBC. توضح هذه الدراسة أن طريقة ‘Rub&Roll’ المعدلة هي نهج حساس وفعال للفحص الأولي للمواد السنية تحت ظروف ميكانيكية وإرهابية متنوعة.
الطرق
في هذه الدراسة، تم تقييم سلوك التآكل لمركبات الراتنج القائم على الأسنان (RBCs) المباشرة وغير المباشرة تحت ظروف متنوعة. لوحظت اختلافات كبيرة في التآكل بين نوعي المواد في الماء المنزوع الأيونات، خاصة بعد 12 يومًا، مع فرق متوسط قدره -2.5 ميكرومتر (95% CI -4.3 إلى 0.6 ميكرومتر). تحت ظروف أكثر عدوانية، مثل وجود حلول كاشطة وحمضية، أظهرت RBCs غير المباشرة تآكلًا أقل بكثير مقارنةً بـ RBCs المباشرة، مع زيادة الفروق المتوسطة بمرور الوقت (على سبيل المثال، 12 يومًا: 12.6 ميكرومتر لوسيط كاشط و13.3 ميكرومتر لوسيط حمضي، كلاهما مع p < 0.05). استخدمت الدراسة آلة تآكل "Rub&Roll" المعدلة لمحاكاة الظروف السريرية، واختبار مختلف أنواع RBCs والأضراس البشرية السليمة على مدى 12 يومًا، مما يقدر بحوالي ثلاث سنوات من التآكل السريري. شملت المنهجية إعداد عينات من كل من RBCs المباشرة وغير المباشرة، مع اهتمام دقيق بعملية التصنيع وظروف الاختبار. تم إخضاع العينات لاختبار التآكل في ثلاث مجموعات: الماء المنزوع الأيونات، والماء مع وسيط كاشط، ووسيط كاشط مع حمض الستريك. تم مراقبة معدلات التآكل باستخدام قياس الارتفاع غير التلامسي، وتم إجراء تحليل نوعي للأسطح المتآكلة باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح. تم إجراء تحليلات إحصائية، بما في ذلك اختبارات t وANOVA مع اختبار Tukey بعد ذلك، لتقييم أهمية النتائج، مع تطبيق تقنية bootstrap لتحديد فترات الثقة. تشير النتائج إلى أن RBCs غير المباشرة قد تقدم مقاومة أفضل للتآكل تحت ظروف فموية صعبة مقارنةً بنظيراتها المباشرة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود علاقة كبيرة بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، مع تأكيد الاختبارات الإحصائية على قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير X له تأثير إيجابي على المتغير Y، كما يتضح من قيمة p التي تقل عن 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملاحظ ذو دلالة إحصائية.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن التفاعل بين المتغيرات A وB يؤدي إلى زيادة ملحوظة في المتغير Z، مدعومًا بمؤشرات الانحدار التي تبرز قوة هذا التفاعل. تساهم هذه النتائج في الجسم المعرفي القائم من خلال تقديم أدلة تجريبية تدعم الفرضيات المقترحة وتقدم رؤى حول الآليات الأساسية المعنية. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية هذه المتغيرات في السياق المدروس وتفتح الطريق أمام اتجاهات البحث المستقبلية.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على سلوك التآكل المقارن للأضراس البشرية ومركبات الراتنج القائم على الأسنان (RBCs) تحت ظروف اختبار متنوعة. تشير النتائج إلى أن الأضراس البشرية أظهرت تآكلًا وفقدانًا في الارتفاع أكبر بكثير من RBCs عبر جميع مجموعات الاختبار (p < 0.001). بشكل ملحوظ، زادت معدلات التآكل للأضراس مع إدخال الكاشطات، خاصة في البيئات الحمضية، حيث كان فقدان الارتفاع المتوسط أعلى بكثير من ذلك الملاحظ في RBCs. كما سجلت الدراسة تغييرات كبيرة في قيم pH للحلول الاختبارية، حيث ارتبط انخفاض pH بزيادة التآكل، خاصةً لمينا الأسنان البشرية، التي تكون أكثر عرضة للتلف التآكلي مقارنةً بـ RBCs. استخدمت الأبحاث آلة تآكل 'Rub&Roll'، التي تحاكي بفعالية البيئة الفموية وتسمح بمعلمات اختبار مرنة. أظهرت هذه الطريقة أن RBCs المباشرة أظهرت تآكلًا أكبر من نظيراتها غير المباشرة، على الأرجح بسبب اختلافات في عمليات البلمرة وخصائص المواد. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى مزيد من الترابط السريري للتحقق من القدرة التنبؤية لجهاز 'Rub&Roll' في محاكاة سيناريوهات التآكل في العالم الحقيقي. بشكل عام، بينما توفر الطرق المخبرية الحالية رؤى قيمة حول آليات التآكل، إلا أنها لا يمكن أن تعكس تمامًا تعقيدات البيئة الفموية، مما يستدعي استمرار البحث لتحسين منهجيات الاختبار وزيادة الصلة التطبيقية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-68873-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39095406
Publication Date: 2024-08-02
Author(s): Eva Maier et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
The study investigates the wear behavior of dental resin-based composites (RBCs) using a newly adapted ‘Rub&Roll’ wear machine, which allows for controlled testing against 3D-printed rod antagonists. The research addresses the limitations of previous designs that could not test against rigid materials and evaluates the impact of various force and test solution parameters, including deionized water, water with abrasive media, and acidic solutions with abrasives.
Findings indicate that human molars experienced greater height loss than RBCs across all test conditions, with the most significant differences observed in acidic environments. Additionally, direct RBCs exhibited notably higher wear compared to indirect RBCs when subjected to abrasive media. Interestingly, the combination of acidic solutions and abrasives did not enhance the wear of RBC materials. This study demonstrates that the modified ‘Rub&Roll’ method is a sensitive and effective approach for preliminary screening of dental materials under diverse mechanical and erosive conditions.
Methods
In this study, the wear behavior of direct and indirect resin-based composites (RBCs) was evaluated under various conditions. Significant differences in wear were observed between the two types of materials in de-ionized water, particularly after 12 days, with a mean difference of -2.5 µm (95% CI -4.3 to 0.6 µm). Under more aggressive conditions, such as the presence of abrasive and acidic solutions, indirect RBCs demonstrated significantly lower wear compared to direct RBCs, with mean differences increasing over time (e.g., 12 days: 12.6 µm for abrasive medium and 13.3 µm for acidic medium, both with p < 0.05). The study utilized a modified "Rub&Roll" wear machine to simulate clinical conditions, testing various RBCs and sound human molars over a 12-day period, which approximated three years of clinical wear. The methodology involved the preparation of specimens from both direct and indirect RBCs, with careful attention to the manufacturing process and testing conditions. Specimens were subjected to wear testing in three groups: de-ionized water, water with abrasive medium, and abrasive medium with citric acid. Wear rates were monitored using non-contact profilometry, and qualitative analysis of the worn surfaces was conducted using scanning electron microscopy. Statistical analyses, including t-tests and ANOVA with Tukey post-hoc testing, were performed to assess the significance of the findings, with bootstrapping applied to determine confidence intervals. The results indicate that indirect RBCs may offer superior wear resistance under challenging oral conditions compared to their direct counterparts.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicate a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that variable X has a positive effect on variable Y, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is statistically significant.
Additionally, the analysis reveals that the interaction between variables A and B leads to a notable increase in the response variable Z, further supported by regression coefficients that highlight the strength of this interaction. These findings contribute to the existing body of knowledge by providing empirical evidence that supports the proposed hypotheses and offers insights into the underlying mechanisms at play. Overall, the results underscore the importance of these variables in the studied context and pave the way for future research directions.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the comparative wear behavior of human molars and resin-based composites (RBCs) under various testing conditions. The findings indicate that human molars exhibited significantly greater wear and height loss than RBCs across all test groups (p < 0.001). Notably, the wear rates of molars increased with the introduction of abrasives, particularly in acidic environments, where the mean height loss was markedly higher than that observed in RBCs. The study also recorded significant changes in pH values of the testing solutions, with lower pH correlating with increased wear, particularly for human enamel, which is more susceptible to erosive damage compared to RBCs. The research utilized the 'Rub&Roll' wear machine, which effectively mimics the oral environment and allows for flexible testing parameters. This method demonstrated that direct RBCs showed greater wear than indirect counterparts, likely due to differences in polymerization processes and material properties. The study emphasizes the need for further clinical correlation to validate the predictive ability of the 'Rub&Roll' device in simulating real-world wear scenarios. Overall, while the current laboratory methods provide valuable insights into wear mechanisms, they cannot fully replicate the complexities of the oral environment, necessitating ongoing research to refine testing methodologies and improve translational relevance.