Этот протокол направлен на оценку влияния протоколов поверхностной обработки, отбора лютингового цемента и термоциклирования на прочность сдвиговой связи между PEEK и косвенной композитной смолой.
Методическая статья
Этот протокол направлен на оценку влияния протоколов поверхностной обработки, отбора лютингового цемента и термоциклирования на прочность сдвиговой связи между PEEK и косвенной композитной смолой.
Полиэтерэтеркетон (PEEK) привлекает всё больше внимания как биоматериал в протезе; Однако достижение прочной адгезии к шпонированию композитных материалов остаётся серьёзной проблемой из-за химически инертной структуры. В данном исследовании представлен и подтвержден стандартизированный, воспроизводимый протокол оценки прочности сдвиговой связи (SBS) между PEEK и косвенной композитной смолой при различных поверхностных обработках, лютировавших цементах и условиях термоциклирования. Всего было разделено 240 дисков PEEK на четыре группы в зависимости от обработки поверхности: без обработки поверхности, пескоструйная обработка, травление серной кислотой и лазерное облучение. Морфология поверхности была проанализирована с помощью атомно-силовой микроскопии. Каждая группа затем делилась по используемому лютирующему цементу (цинковый оксид, неэугенольный цемент или самоклеящийся смолянный цемент; n = 30), а затем делилась на термоциклированные и нетермоциклированные группы (n = 15). SBS измерялся с помощью универсального тестового аппарата, а режимы отказа анализировались под стереомикроскопом. Среди всех экспериментальных групп образцы, покрытые самоклеящимися смоляным цементом и не подвергавшиеся термоциклированию, показали самые высокие значения SBS (25,134 ± 1,665 МПа), тогда как образцы, проработанные оксидом цинка и неэугеноловым цементом, демонстрировали самые низкие значения SBS (1,958 ± 0,345 МПа). Для всех протоколов поверхностной обработки значения SBS были значительно выше в образцах, покрытых самоклеящимися смоляным цементом, по сравнению с неевгеноловым цементом с оксидом цинка (p < 0,001). Термоциклирование значительно снизило значения SBS во всех группах (p < 0,001). Этот протокол выделяет ключевые процедурные этапы, включая выбор поверхностной обработки и тип цемента, которые существенно влияют на результаты скрепления. Стандартизированный рабочий процесс и визуальная демонстрация ключевых шагов предоставляют воспроизводимую основу для оценки PEEK–композитного соединения.
Полиэфирэтеркетон (PEEK) стал перспективным высокоэффективным полимером в протезе благодаря своим благоприятным механическим свойствам, химической стабильности, низкой плотности и внешнему виду 1,2,3. По сравнению с традиционными материалами, такими как титан, PEEK предлагает преимущества, такие как простота модификации у кресла и снижение эстетическогокомпромисса 4. Однако, несмотря на эти преимущества, клиническое применение ограничено химически инертной структурой и низкой поверхностной энергией, что приводит к плохой адгезии к материалам на основесмолы 5,6.
Предыдущие исследования показали, что необработанные поверхности PEEK демонстрируют недостаточную связь с композитными смолами, что делает модификацию поверхности критически важным этапом для достижения клинически приемлемой прочностисвязи 6,7. Были предложены различные стратегии обработки поверхности для преодоления этого ограничения, включая травлениесернокислотной травлением 8,9,10,11,12,13,14, воздушное абразирование частиц оксидом алюминия 6,8,9,10,11,12,13 14,15,16, трибохимическое кремнезёмное покрытие 8,15,16,17,18,19, плазменные обработки 9,20,21,22 и лазерное облучение 6,23,24,25 ,26,27. Однако эффективность этих подходов значительно варьируется в зависимости от параметров протокола и используемых материалов, что приводит к несогласованным результатам связывания висследованиях 17.
Помимо поверхностной обработки, тип лютирующего цемента играет ключевую роль в определении прочности связи. Временные цементы, такие как неевгенольные формулы с оксидом цинка, обычно используются для временных реставраций, тогда как самоклеящиеся смоляные цементы обеспечивают более сильную адгезию за счёт микромеханических и потенциальных химическихвзаимодействий 24. Кроме того, термоциклирование широко используется для имитации колебаний внутрировой температуры и оценки прочности связанного интерфейса современем 6,17,25. Эти переменные — обработка поверхности, тип цемента и термическое старение — были изучены индивидуально; однако их комбинированные эффекты часто оцениваются с помощью гетерогенныхметодологий 11.
Несмотря на растущее количество литературы по PEEKbonding 11, на данный момент не существует стандартизированного, воспроизводимого экспериментального протокола, интегрирующего поверхностную обработку, цементирование и термоциклирование в единый рабочий процесс. Различия в подготовке образцов, параметрах модификации поверхности, процедурах нанесения цемента и протоколах старения ограничивают сопоставимость результатов и снижают воспроизводимость между исследованиями. Кроме того, отсутствие визуальной демонстрации критических процедурных шагов дополнительно способствует вариабельности экспериментальных результатов. Поэтому цель данного исследования — представить и подтвердить стандартизированный экспериментальный протокол оценки PEEK–композитного соединения в условиях контролируемой обработки поверхности, цементации и термоциклирования. Нулевая гипотеза данного исследования заключается в том, что методы поверхностной обработки, типы лютирующего цемента и термациклирование не существенно влияют на прочность сдвиговой связи между PEEK и косвенными композитными материалами.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол in vitro соответствует институциональным рекомендациям для лабораторных стоматологических исследований. Этическое одобрение не требовалось, так как не участвовали человеческие участники или ткани животных. Все материалы, использованные в этом исследовании, описаны в Таблице материалов.
1. Подготовка образцов PEEK
2. Обработка поверхности PEEK
ВНИМАНИЕ: Обращайтесь с серной кислотой в вытяжке с химическим дымом, ношение соответствующих средств индивидуальной защиты28.
3. Поверхностный анализ с помощью атомно-силовой микроскопии
4. Подготовка прямых композитных смольных дисков
5. Процедура лютинки
6. Термоциклирование
7. Испытания прочности сдвигающих связей
8. Анализ режимов отказа
9. Статистический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол позволяет воспроизводимо оценивать влияние поверхностной обработки, типа лютирующего цемента и термоциклирования на качество связывания между полиэфирэфиркетоном (PEEK) и косвенной композитной смолой. AFM выявила различные топографии поверхностей в зависимости от применяемой обработки поверхности (Таблица 1). Необработанные образцы PEEK имели относительно гладкие и однородные поверхности с минимальными неровностями. Пескоструйные образцы демонстрировали пов...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В данном исследовании был введён стандартизированный протокол in vitro для оценки совместных эффектов протоколов обработки поверхностей, выбора лютирующего цемента и термоциклирования на прочность сдвиговой связи между полиэфирэфиркетоном (PEEK) и косвенным композитным материалом. Результаты показали, что эти переменные существенно влияют на результаты связывания, тем самым отвергая нулевую гипотезу. Обработка поверхности является критически важным элементом протокола. В соответ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не заявляют о конфликтах интересов.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Polyetheretherketone (PEEK) rods | Mitsubishi Chemical Group (MCAM) | KETRON® CLASSIX LSG PEEK (white) | Используется для изготовления дисков-образцов |
| Precision cutting device | Buehler | IsoMet 1000 | Используется для разрезания стержней PEEK на стандартизованные диски |
| Polishing device | Buehler | Phoenix Beta | Используется для стандартизированной поверхностной полировки |
| Silicon carbide abrasive paper (600-grit) | 3M | 01993 (Wetordry™ Sandpaper Sheet, 600 grit) | Используется под водным охлаждением для поверхностной полировки |
| Ultrasonic cleaner | Tecno-Gaz | Astra S | Используется для очистки образцов |
| Aluminum oxide particles (110 µm) | — | — | Используется для аэрозольной абразивной обработки |
| Sandblasting unit | Danville Engineering | MicroEtcher ERC | Используется для шероховатости поверхности |
| Sulfuric acid (98%) | Sigma-Aldrich (Merck) | 258105 | ОСТОРОЖНО: Коррозионно-активное вещество; обращайтесь с ним с использованием соответствующего защитного оборудования |
| Er:YAG laser system | Hoya ConBio | — | Используется для лазерной поверхностной обработки PEEK |
| Atomic force microscope | Quesant Instrument Corporation, USA | — | Используется для анализа поверхностной топографии |
| Indirect composite resin | GC Corporation | Gradia Indirect | Используется для изготовления композитных дисков |
| Zinc oxide non-eugenol cement | Kerr | TempBond NE | Временный цемент для вложения |
| Self-adhesive resin cement | 3M ESPE | RelyX U200 Automix | Резиновый цемент для вложения |
| Light-curing unit | Kerr | Optilux | Используется для полимеризации резинового цемента |
| Thermocycler | Salubris Technica | Dentester | Используется для искусственного старения |
| Self-curing acrylic resin | Bayer Dental Ltd. | Meliodent | Используется для вложения образцов |
| Universal testing machine | Instron | 3345 | Используется для испытания на сдвиговое сопротивление связи |
| Stereomicroscope | Nikon | SMZ 800 | Используется для анализа режима разрушения |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение