تقييم استقرار اللون، وامتصاص الماء، وقابلية الذوبان لمركبات الراتنجات السائلة القابلة للتدفق بدون غطاء
Evaluation of colour stability, water sorption and solubility of no-cap flowable bulk fill resin composites

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05902-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40253330
تاريخ النشر: 2025-04-19
المؤلف: Merve Kütük Ömeroğlu وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة استقرار اللون، وامتصاص الماء، وقابلية الذوبان لمركبات الراتنج ذات اللزوجة المنخفضة المستخدمة في التعبئة الكاملة والتي لا تتطلب طبقة إضافية، مقارنةً بمركبات التعبئة الكاملة ذات اللزوجة العالية وغيرها من مركبات التعبئة الكاملة ذات اللزوجة المنخفضة. تم تحليل أربعة أنواع من المركبات: Charisma Bulk Flow One، Estelite Bulk Fill Flowable، X-tra Base، وFiltek One Bulk Fill. تم بوليمرة عينات على شكل أقراص وغمرها في اللعاب الاصطناعي ومحاليل القهوة لمدة 28 يومًا لتقييم خصائصها، مع أخذ القياسات على فترات 7، 14، 21، و28 يومًا. تم إجراء تحليل إحصائي باستخدام ANOVA للقياسات المتكررة واختبارات ما بعد hoc المختلفة، مع تحديد الدلالة عند p < 0.05. أشارت النتائج إلى أن Charisma Bulk Flow One أظهرت أعلى مستويات من امتصاص الماء، وقابلية الذوبان، وتغير اللون بين جميع المركبات المختبرة. تشير النتائج إلى أن خصائص مركبات الراتنج تتأثر بشكل كبير بمحتوى الحشو في هيكلها. وبالتالي، يجب إعادة النظر في القابلية السريرية لمركبات الراتنج ذات اللزوجة المنخفضة المستخدمة في التعبئة الكاملة والتي لا تتطلب طبقة تغطية إضافية بسبب حساسيتها الأعلى لامتصاص الماء وتغير اللون، مما قد يؤثر على الاستقرار الجمالي والميكانيكي على المدى الطويل. تدعو الدراسة إلى مزيد من الأبحاث في المختبر وفي الجسم الحي لتقييم الأداء على المدى الطويل لهذه المواد في البيئات الفموية الديناميكية، مع التأكيد على الحاجة إلى اختيار دقيق بناءً على محتوى الحشو والمتطلبات السريرية المحددة لضمان ترميمات دائمة.

مقدمة

تناقش المقدمة تطور مركبات “التعبئة الكاملة” في طب الأسنان الترميمي، والتي تسمح بوضع المادة في طبقات أكثر سمكًا (4-5 مم) لتبسيط العلاج، خاصةً للحفر الكبيرة في الأسنان الخلفية. تأتي هذه المركبات في لزوجتين: لزوجة منخفضة (قابلة للتدفق) ولزوجة عالية. تعمل المركبات القابلة للتدفق كطبقة أساسية، وغالبًا ما تتطلب تغطية بمركب ذو لزوجة عالية أو تقليدي لتعزيز مقاومة التآكل واستقرار اللون. أدت الابتكارات الحديثة إلى إنشاء مركبات تعبئة كاملة قابلة للتدفق بدون تغطية، والتي يمكن تطبيقها كطبقة واحدة، مما يحسن التكيف مع الحفر غير المنتظمة وقد يبسط الإجراءات السريرية.

تهدف الدراسة إلى تقييم امتصاص الماء، وقابلية الذوبان، واستقرار اللون لهذه المركبات الجديدة ذات اللزوجة المنخفضة بدون تغطية، مقارنةً بنظيراتها ذات اللزوجة العالية والمركبات التقليدية ذات اللزوجة المنخفضة. الفرضيات المطروحة هي أنه لن تكون هناك اختلافات كبيرة في امتصاص الماء، وقابلية الذوبان، واستقرار اللون بين نوعي مركبات التعبئة الكاملة، وأن المتغيرات ذات اللزوجة المنخفضة بدون تغطية ستظهر خصائص متفوقة مقارنةً بالمركبات التقليدية ذات اللزوجة المنخفضة. فهم هذه المعلمات أمر حاسم، حيث تؤثر على طول عمر الأداء السريري لترميمات المركبات.

طرق البحث

يستعرض قسم “المواد والطرق” في ورقة البحث التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة للتحقيق في سؤال البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار الدراسة. يتم وصف المنهجية بشكل منهجي، بما في ذلك إعداد التجربة، وتقنيات جمع البيانات، والأساليب التحليلية المستخدمة لتفسير النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها للتحقق من النتائج، مثل استخدام برامج أو اختبارات إحصائية محددة. تعتبر الوضوح والدقة في هذا القسم أمرًا حيويًا لتمكين الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من استنتاجاتها. بشكل عام، تم تصميم الطرق المستخدمة لضمان بيانات موثوقة وقوية تسهم في الأهداف العامة للبحث.

النتائج

تشير نتائج الدراسة إلى وجود اختلافات كبيرة في قيم امتصاص الماء بين مجموعات المركبات عبر جميع الفترات الزمنية (p < 0.05). على وجه الخصوص، في اليوم السابع، أظهرت مجموعة CBF امتصاصًا أعلى بشكل ملحوظ مقارنةً بمجموعات FBF وXB وEBF. استمرت هذه الاتجاهات في اليوم الرابع عشر، حيث أظهرت كل من CBF وXB قيم امتصاص أعلى من FBF وEBF. بحلول اليوم الحادي والعشرين، حافظت CBF على امتصاص أعلى بشكل ملحوظ من FBF، وفي اليوم الثامن والعشرين، تجاوزت كل من CBF وEBF XB في الامتصاص، بينما لم يتم ملاحظة اختلاف كبير بين XB وFBF. أظهرت جميع مركبات الراتنج التي تم تقييمها قيم ذوبان سلبية، مع ملاحظة اختلافات كبيرة بين المجموعات (p < 0.05). من الجدير بالذكر أن CBF كانت لديها قابلية ذوبان أعلى من كل من FBF وEBF، بينما أظهرت FBF وXB قابلية ذوبان أعلى من CBF. تفاوتت قيم تغير اللون أيضًا بشكل كبير بين المركبات مع مرور الوقت (p < 0.05). سجلت مجموعة CBF باستمرار أعلى قيم ΔE عند غمرها في القهوة، بينما أظهرت مجموعة EBF أدنى القيم. على الرغم من عدم وجود اختلافات كبيرة بين FBF وXB في الأيام 7 و21 و28، كانت FBF لديها ΔE أعلى بشكل ملحوظ من XB في اليوم 14. زاد تغير اللون مع طول فترة الغمر في القهوة، وبالنسبة للعينات في الماء المقطر، لم يتم ملاحظة اختلافات إحصائية في اليوم السابع. حافظت مجموعة FBF على أدنى قيم ΔE طوال الدراسة، بينما أظهرت مجموعة CBF زيادة كبيرة في قيم ΔE من الأيام 7 إلى 28 (p < 0.001). في مجموعة EBF، كانت قيم ΔE في اليوم 28 أعلى من تلك في الأيام 7 و14، ولكن لم يتم العثور على اختلافات زمنية ذات دلالة بين مجموعتي FBF وEBF (p > 0.05).

المناقشة

في هذه الدراسة، تم تقييم خصائص أربعة مركبات راتنجية مختلفة، بما في ذلك مركبتين ذات لزوجة منخفضة بدون تغطية (Charisma Bulk Flow One وEstelite Bulk Fill Flow)، ومركب ذو لزوجة عالية (Filtek One Bulk Fill)، ومركب أساسي ذو لزوجة منخفضة (X-tra base)، من حيث امتصاص الماء، وقابلية الذوبان، واستقرار اللون. جزئيًا، رفضت النتائج الفرضية القائلة بأنه لن تكون هناك اختلافات كبيرة بين هذه المركبات، حيث أظهرت Charisma Bulk Flow One امتصاصًا أعلى بشكل ملحوظ، وقابلية ذوبان، وتغير لون عبر جميع الفترات الزمنية مقارنةً بالآخرين. استخدمت الدراسة القهوة كعامل تلوين لمحاكاة الظروف الواقعية، مما كشف أن جميع المركبات أظهرت تغيرًا في اللون يتجاوز عتبات الإدراك والقبول، خاصةً Charisma Bulk Flow One، التي كانت لديها أقل محتوى من الحشو.

أشارت النتائج إلى أن التركيب ومحتوى الحشو لمركبات الراتنج تؤثر بشكل كبير على أدائها. على وجه الخصوص، أظهرت مركبة Estelite Bulk Fill Flow تغيرًا أقل في اللون وامتصاصًا أقل للماء مقارنةً بـ Charisma Bulk Flow One، بينما أظهرت Filtek One Bulk Fill أقل قيم امتصاص للماء وقابلية ذوبان. خلصت الدراسة إلى أنه بينما تبسط مركبات التعبئة الكاملة ذات اللزوجة المنخفضة بدون تغطية التطبيق، فإن امتصاصها الأعلى للماء وتغير لونها قد يهدد الاستقرار الجمالي والميكانيكي على المدى الطويل. لذلك، فإن النظر بعناية في اختيار المركبات بناءً على كمية الحشو وتركيب مصفوفة الراتنج أمر ضروري لضمان ترميمات دائمة وجذابة من الناحية الجمالية. يُوصى بمزيد من البحث لتقييم سلوك هذه المواد على المدى الطويل في البيئات الفموية الديناميكية.

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05902-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40253330
Publication Date: 2025-04-19
Author(s): Merve Kütük Ömeroğlu et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations

Overview

This study investigates the color stability, water absorption, and solubility of low viscosity bulk fill resin composites that do not require an additional layer, comparing them with high viscosity and other low viscosity bulk fill composites. Four types of composites were analyzed: Charisma Bulk Flow One, Estelite Bulk Fill Flowable, X-tra Base, and Filtek One Bulk Fill. Disc-shaped samples were polymerized and immersed in artificial saliva and coffee solution for 28 days to assess their properties, with measurements taken at intervals of 7, 14, 21, and 28 days. Statistical analysis was performed using Repeated Measures ANOVA and various post hoc tests, with significance set at p < 0.05. The results indicated that Charisma Bulk Flow One exhibited the highest levels of water absorption, solubility, and discoloration among all tested composites. The findings suggest that the properties of resin composites are significantly influenced by the filler content in their structure. Consequently, the clinical applicability of low-viscosity bulk-fill resin composites that do not require an additional capping layer should be reconsidered due to their higher susceptibility to water absorption and discoloration, which may affect long-term aesthetic and mechanical stability. The study calls for further in vitro and in vivo research to evaluate the long-term performance of these materials in dynamic oral environments, emphasizing the need for careful selection based on filler content and specific clinical requirements to ensure durable restorations.

Introduction

The introduction discusses the evolution of ‘bulk fill’ composites in restorative dentistry, which allow for the placement of material in thicker layers (4-5 mm) to streamline treatment, particularly for large posterior cavities. These composites come in two viscosities: low viscosity (flowable) and high viscosity. Flowable composites serve as a base layer, often requiring a high viscosity or conventional composite overlay to enhance wear resistance and color stability. Recent innovations have led to the creation of no-cap flowable bulk-fill composites, which can be applied as a single layer, improving adaptation to irregular cavities and potentially simplifying clinical procedures.

The study aims to evaluate the water absorption, solubility, and color stability of these newly developed no-cap low viscosity bulk fill resin composites, comparing them to high viscosity counterparts and traditional low viscosity composites. The hypotheses posited are that there will be no significant differences in water absorption, solubility, and color stability between the two types of bulk fill composites, and that the no-cap low viscosity variants will exhibit superior properties compared to traditional low viscosity composites. Understanding these parameters is critical, as they influence the clinical longevity and performance of composite restorations.

Methods

The “Materials and Methods” section of the research paper outlines the experimental design and procedures employed to investigate the research question. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the study. The methodology is described systematically, encompassing the experimental setup, data collection techniques, and analytical methods applied to interpret the results.

Additionally, the section may include information on statistical analyses performed to validate findings, such as the use of specific software or statistical tests. The clarity and precision in this section are crucial for enabling other researchers to replicate the study and verify its conclusions. Overall, the methods employed are designed to ensure robust and reliable data that contribute to the overall objectives of the research.

Results

The results of the study indicate significant differences in water absorption values among the composite groups across all time intervals (p < 0.05). Specifically, on day 7, the CBF group exhibited notably higher water absorption compared to FBF, XB, and EBF groups. This trend continued on day 14, where both CBF and XB showed higher absorption values than FBF and EBF. By day 21, CBF maintained a significantly higher absorption than FBF, and on day 28, both CBF and EBF surpassed XB in absorption, while no significant difference was noted between XB and FBF. All resin composites evaluated demonstrated negative solubility values, with significant differences observed among the groups (p < 0.05). Notably, CBF had higher solubility than both FBF and EBF, while FBF and XB exhibited higher solubility than CBF. Discoloration values also varied significantly among the composites over time (p < 0.05). The CBF group consistently recorded the highest ΔE values when immersed in coffee, while the EBF group showed the lowest. Although no significant differences were found between FBF and XB on days 7, 21, and 28, FBF had a significantly higher ΔE than XB on day 14. Discoloration increased with longer immersion in coffee, and for samples in distilled water, no statistical differences were observed on day 7. The FBF group maintained the lowest ΔE values throughout the study, while the CBF group showed a significant increase in ΔE values from days 7 to 28 (p < 0.001). In the EBF group, ΔE values on day 28 were higher than those on days 7 and 14, but no significant time-dependent differences were found between FBF and EBF groups (p > 0.05).

Discussion

In this study, the properties of four different resin composites, including two low viscosity no-cap bulk fill composites (Charisma Bulk Flow One and Estelite Bulk Fill Flow), one high viscosity composite (Filtek One Bulk Fill), and a low viscosity base composite (X-tra base), were evaluated for water absorption, solubility, and color stability. The findings partially rejected the hypothesis that there would be no significant differences among these composites, as Charisma Bulk Flow One demonstrated notably higher water absorption, solubility, and discoloration across all time intervals compared to the others. The study utilized coffee as a staining agent to simulate real-world conditions, revealing that all composites exhibited discoloration above perceptibility and acceptability thresholds, particularly the Charisma Bulk Flow One, which had the lowest filler content.

The results indicated that the composition and filler content of the resin composites significantly influenced their performance. Specifically, the Estelite Bulk Fill Flow composite showed less discoloration and water absorption compared to Charisma Bulk Flow One, while Filtek One Bulk Fill exhibited the lowest water absorption and solubility values. The study concluded that while no-cap low viscosity bulk fill composites simplify application, their higher water absorption and discoloration may compromise long-term aesthetic and mechanical stability. Therefore, careful consideration of composite selection based on filler amount and resin matrix composition is essential for ensuring durable and aesthetically pleasing dental restorations. Further research is recommended to assess the long-term behavior of these materials in dynamic oral environments.