DOI: https://doi.org/10.1590/1678-7757-2023-0219
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38232277
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Matías Mederos وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة تقييمًا مقارنًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية لمادة ترميمية جديدة قائمة على الراتنج، Cention N، جنبًا إلى جنب مع مادتين أخريين: Fuji II LC (أيونومر زجاجي معدل بالراتنج) وTetric N Ceram (مركب راتنجي). تشمل الخصائص الرئيسية التي تم تقييمها درجة التحويل، نسبة رقم صلابة كنوب (KHN)، قوة الانحناء، معامل المرونة، امتصاص الماء، قابلية الذوبان في الماء، قوة الربط الميكروسكوبية مع العاج، التسرب الفوري، والشفافية الإشعاعية. التحليلات الإحصائية المستخدمة شملت ANOVA أحادي الاتجاه لخصائص مختلفة وANOVA ثنائي الاتجاه لقوة الانحناء ومعامل المرونة، مع تحديد مستوى الدلالة عند α=0.05.
أشارت النتائج إلى أن Fuji II LC أظهرت أعلى درجة تحويل، وامتصاص ماء، وتسرب، ولكن أقل قوة انحناء. أظهرت Cention N أعلى قابلية للذوبان في الماء؛ ومع ذلك، عند اقترانها بنظام لاصق، حققت قوة ربط وتسربًا مشابهين لـ Tetric N Ceram. من الجدير بالذكر أن Tetric N Ceram أظهرت أداءً متفوقًا في درجة التحويل، ونسبة KHN، والشفافية الإشعاعية. تشير النتائج إلى أن Cention N، خاصة عند استخدامها مع لاصق، هي بديل قابل للتطبيق للتطبيقات الترميمية المباشرة، على الرغم من أن قابليتها للذوبان تثير مخاوف تستدعي مزيدًا من التحقيق السريري لضمان فعاليتها وسلامتها على المدى الطويل كمادة ترميمية سنية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث خصائص وقيود المواد الترميمية التقليدية المستخدمة في طب الأسنان، وخاصة الأسمنتات الأيونومر الزجاجي (GICs) والمركبات القائمة على الراتنج (RBCs). تُقدَّر GICs لسهولة التعامل معها وإطلاق الفلورايد، لكنها ضعيفة ميكانيكيًا، مما يجعلها غير مناسبة للمناطق التي تتحمل الضغط. على العكس، تقدم RBCs جمالية ميكانيكية متفوقة ولكنها عرضة لمشكلات مثل التسرب الميكروسكوبي بسبب حساسيتها للرطوبة وتقنيات التركيب.
لمعالجة أوجه القصور في هذه المواد، تم تقديم منتج جديد يسمى Cention N. Cention N هو مادة “ألكاسيت” جمالية خالية من المعادن تعتمد على يوريثان ديميثاكريلات (UDMA) ومزودة بحشوات زجاجية قلوية تعزز إطلاق الفلورايد، والهيدروكسيل، وأيونات الكالسيوم، مما يعزز إعادة تمعدن الهياكل السنية. تشير الدراسات السريرية إلى أن Cention N تؤدي بشكل مشابه لـ RBCs من حيث الاحتفاظ والحساسية بعد العملية، بينما تتفوق على GICs. ومع ذلك، فقد تابعت الدراسات لمدة تصل إلى 12 شهرًا فقط، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في خصائصها. الهدف من هذه الدراسة هو تقييم الخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ Cention N مقارنةً بمواد ترميمية مباشرة أخرى، مع فرضية العدم التي تنص على عدم وجود اختلافات ذات دلالة بين المواد التي تم تقييمها.
الطرق
في هذه الدراسة المعملية، تم تقييم ثلاث مواد ترميمية: Fuji II LC (أيونومر زجاجي معدل بالراتنج)، Cention N (مادة راتنجية قائمة على الألكاسيت)، وTetric N Ceram (مركب راتنجي). كانت الدراسة تهدف إلى تقييم درجة التحويل ورقم صلابة كنوب لهذه المواد، مع كون المتغير الاستجابة الرئيسي هو قوة الربط الميكروسكوبية (mSBS)، باستخدام حجم عينة قدره 10 لكل مجموعة.
تم تحديد حجم العينة بناءً على دراسة سابقة قامت بتحليل قوة الربط لـ Cention N مع العاج، باستخدام تصميم مقارن مع أربع مجموعات مستقلة. كانت المعلمات الرئيسية لحساب حجم العينة تشمل فرقًا قابلًا للاكتشاف في المتوسطات قدره 2.95، وانحرافًا معياريًا قدره 0.68، وقوة إحصائية قدرها 0.8، ومستوى دلالة (α) قدره 0.05. تم إجراء الحسابات باستخدام برنامج SigmaPlot 12.0، مما يضمن تحليلًا إحصائيًا قويًا للنتائج.
النتائج
تشير النتائج إلى وجود اختلافات ذات دلالة في درجة التحويل بين المواد التي تم تقييمها، حيث أظهرت Fuji II LC أعلى درجة تحويل وTetric N Ceram أقلها (p≤0.042). ومن الجدير بالذكر أن Tetric N Ceram أظهرت أيضًا أعلى كثافات الربط المتقاطع (p<0.001)، بينما لم يكن الفرق بين Cention N وFuji II LC ذا دلالة إحصائية (p=0.082). أثر الشيخوخة في الإيثانول بشكل كبير على قوة الانحناء (FS) للمواد (p<0.001)، مع تأثير تفاعلي ملحوظ (p<0.001). بعد 24 ساعة من الشيخوخة، لم تظهر Cention N وTetric N Ceram اختلافات ذات دلالة في FS (p≥0.827)، حيث كانت كلاهما أعلى بشكل ملحوظ من Fuji II LC (p<0.001). حققت Cention N أعلى قيم FS بعد الشيخوخة (p<0.001)، وجميع المواد شهدت انخفاضًا كبيرًا في FS بعد الغمر في الإيثانول (p≤0.006). فيما يتعلق بمعامل المرونة، أثر الشيخوخة بشكل كبير على القياسات (p<0.001)، بينما لم يؤثر نوع المادة (p=0.514)، ولم يتم العثور على اختلافات ذات دلالة بين المواد بعد 24 ساعة من الشيخوخة (p≥0.582). أظهرت جميع المواد انخفاضًا كبيرًا في معامل المرونة بعد الشيخوخة في الإيثانول (p≤0.003). كان امتصاص الماء أعلى بشكل ملحوظ لـ Fuji II LC مقارنةً بالمواد الأخرى (p<0.001)، مع عدم وجود فرق ذو دلالة بين Cention N وTetric N Ceram (p=0.177). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت Cention N أعلى قابلية للذوبان (p>0.001)، بينما لم تكن الفروق في القابلية للذوبان بين Tetric N Ceram وFuji II LC ذات دلالة (p=0.838).
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تقييم الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية لمجموعة متنوعة من المواد الترميمية المباشرة الجمالية، بما في ذلك مادة جديدة قائمة على الراتنج (Cention N). أشارت النتائج إلى أن Fuji II LC أظهرت أعلى درجة تحويل، وامتصاص ماء، وتسرب، بينما أظهرت Cention N أعلى قابلية للذوبان وأقل قوة ربط عند استخدامها بدون لاصق. أظهرت Tetric N Ceram أقل درجة تحويل ولكن كانت لديها أعلى كثافة ربط متقاطع وشفافية إشعاعية. من الجدير بالذكر أن جميع المواد أظهرت معاملات مرونة مشابهة، مما أدى إلى رفض فرضية العدم المتعلقة بخصائصها الميكانيكية.
تم تحديد درجة التحويل كمعلمة أداء حاسمة، حيث حققت Fuji II LC أعلى تحويل بسبب محتواها العالي من هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات (HEMA). تم تعزيز أداء Cention N بواسطة مبادرات ضوئية جديدة، بينما تم عزو قوة Tetric N Ceram إلى مونومراتها ثنائية الوظيفة. كما أبرزت الدراسة أن Cention N، عند استخدامها مع لاصق، أظهرت قوى ربط مشابهة للمركبات الراتنجية التقليدية، مما يبرز أهمية أنظمة اللصق في تقليل التسرب الميكروسكوبي. ومع ذلك، فإن المخاوف المتعلقة بقابلية الذوبان لـ Cention N تتطلب مزيدًا من التحقيقات السريرية لتقييم جدواها على المدى الطويل كمادة ترميمية.
DOI: https://doi.org/10.1590/1678-7757-2023-0219
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38232277
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Matías Mederos et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study provides a comparative evaluation of the physicochemical properties of a novel resin-based restorative material, Cention N, alongside two other materials: Fuji II LC (a resin-modified glass ionomer) and Tetric N Ceram (a resin composite). Key properties assessed included degree of conversion, Knoop hardness number (KHN) ratio, flexural strength, elastic modulus, water sorption, water solubility, microshear bond strength to dentin, immediate microleakage, and radiopacity. Statistical analyses employed included one-way ANOVA for various properties and two-way ANOVA for flexural strength and elastic modulus, with a significance level set at α=0.05.
Results indicated that Fuji II LC exhibited the highest degree of conversion, water sorption, and microleakage, but the lowest flexural strength. Cention N demonstrated the highest water solubility; however, when paired with an adhesive system, it achieved bond strength and microleakage comparable to Tetric N Ceram. Notably, Tetric N Ceram showed superior performance in degree of conversion, KHN ratio, and radiopacity. The findings suggest that Cention N, particularly when used with an adhesive, is a viable alternative for direct restorative applications, although its solubility raises concerns that warrant further clinical investigation to ensure its long-term efficacy and safety as a dental restorative material.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the characteristics and limitations of traditional restorative materials used in dentistry, specifically glass ionomer cements (GICs) and resin-based composites (RBCs). GICs are appreciated for their ease of handling and fluoride release but are mechanically weak, making them unsuitable for stress-bearing areas. Conversely, RBCs offer superior aesthetics and mechanical strength but are prone to issues like microleakage due to their sensitivity to humidity and placement techniques.
To address the shortcomings of these materials, a new product called Cention N has been introduced. Cention N is an esthetic, metal-free “alkasite” material based on urethane dimethacrylate (UDMA) and enriched with alkaline glass fillers that enhance fluoride, hydroxyl, and calcium ion release, promoting remineralization of dental structures. Clinical studies indicate that Cention N performs comparably to RBCs in terms of retention and postoperative sensitivity while outperforming GICs. However, the studies have only followed up to 12 months, highlighting the need for further investigation into its properties. The objective of this study is to evaluate the physicochemical properties of Cention N in comparison to other direct restorative materials, with the null hypothesis stating that there are no significant differences among the materials evaluated.
Methods
In this in vitro study, three restorative materials were evaluated: Fuji II LC (a resin-modified glass ionomer), Cention N (an alkasite-based resinous material), and Tetric N Ceram (a resin-based composite). The study aimed to assess the degree of conversion and Knoop hardness number of these materials, with the primary response variable being micro-shear bond strength (mSBS), utilizing a sample size of 10 for each group.
The sample size was determined based on a prior study that analyzed the bond strength of Cention N to dentin, employing a comparative design with four independent groups. Key parameters for the sample size calculation included a minimum detectable difference in means of 2.95, a standard deviation of 0.68, a statistical power of 0.8, and a significance level (α) of 0.05. The calculations were performed using SigmaPlot 12.0 software, ensuring robust statistical analysis for the findings.
Results
The results indicate significant differences in the degree of conversion among the evaluated materials, with Fuji II LC exhibiting the highest degree of conversion and Tetric N Ceram the lowest (p≤0.042). Notably, Tetric N Ceram also demonstrated the highest cross-linking densities (p<0.001), while the difference between Cention N and Fuji II LC was not statistically significant (p=0.082). Aging in ethanol significantly influenced the flexural strength (FS) of the materials (p<0.001), with a notable interaction effect (p<0.001). After 24 hours of aging, Cention N and Tetric N Ceram showed no significant differences in FS (p≥0.827), both being significantly higher than Fuji II LC (p<0.001). Cention N achieved the highest FS values post-aging (p<0.001), and all materials experienced a significant decrease in FS after ethanol immersion (p≤0.006). Regarding elastic modulus, aging significantly affected the measurements (p<0.001), while the material type did not (p=0.514), and no significant differences were found between materials after 24 hours of aging (p≥0.582). All materials exhibited a significant decrease in elastic modulus post-ethanol aging (p≤0.003). Water sorption was significantly higher for Fuji II LC compared to the other materials (p<0.001), with no significant difference between Cention N and Tetric N Ceram (p=0.177). Additionally, Cention N displayed the highest solubility (p>0.001), while the solubility differences between Tetric N Ceram and Fuji II LC were not significant (p=0.838).
Discussion
In this study, the mechanical, physical, and chemical properties of various esthetic direct restorative materials, including a novel resin-based material (Cention N), were evaluated. The findings indicated that Fuji II LC exhibited the highest degree of conversion, water sorption, and microleakage, while Cention N demonstrated the highest solubility and the lowest bond strength when used without an adhesive. Tetric N Ceram showed the lowest degree of conversion but had the highest cross-linking density and radiopacity. Notably, all materials displayed similar elastic moduli, leading to the rejection of the null hypothesis regarding their mechanical properties.
The degree of conversion was identified as a critical performance parameter, with Fuji II LC achieving the highest conversion due to its high hydroxyethyl methacrylate (HEMA) content. Cention N’s performance was enhanced by novel photoinitiators, while Tetric N Ceram’s strength was attributed to its bifunctional monomers. The study also highlighted that Cention N, when used with an adhesive, exhibited bond strengths comparable to traditional resin composites, emphasizing the importance of adhesive systems in minimizing microleakage. However, concerns regarding Cention N’s solubility necessitate further clinical investigations to assess its long-term viability as a restorative material.