Cam granül partiküllerinin protez kaide materyallerine fiziksel ve mikrobiyolojik etkilerinin araştırılması
The effect of glass particles on the physical and microbiological properties of denture base materials
- Tez No: 452929
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖVÜL KÜMBÜLOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Diş Hekimliği, Dentistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 369
Özet
Biyomateryaller; meydana getirdikleri doku etkileşimleri, biyoaktivite ve antimikrobiyal özellikleri nedeniyle tıpta ve dişhekimliğinde geniş bir uygulama alanı bulmuşlardır. Protez kaide materyali olarak kullanılan polimerler ise geniş bir klinik kullanım alanına sahiptir; ancak fiziksel ve mikrobiyolojik özellikleri yeterli değildir. Bu nedenle camların biyoaktiviteleri ve antimikrobiyal özelliklerinin, polimerlerin yüksek dayanıklılık özellikleri ile birleştirilerek modifiye edilmiş yeni bir materyalin üretilmesi fikri ortaya çıkmıştır. Ancak polimerlerin organik yapısı ile camların inorganik yapısı arasında kimyasal bağlantının direkt sağlanamaması nedeniyle cam granüllerinin silan ile kaplanması yoluyla bu iki materyal arasında bağlantı sağlanılması düşünülmüştür.Çalışmamızın amacı oluşturulan hibrid materyalde meydana gelen fiziksel ve mikrobiyolojik değişiklikleri tespit etmek, silanizasyonun cam granülleri üzerindeki etkisini incelemek ve hibrid materyalde kullanılacak uygun orandaki cam oranını saptamaktır.Yaptığımız in vitro çalışmada modifiye materyallerin su emilimleri, yatay dayanıklılıkları, elastisite modülleri, tokluk değerleri, çözünürlükleri, yüzey sertlik değerleri, yüzey adezyon değerleri ve kalsiyum fosfat oluşumları incelenip değerlendirilmiştir. Çalışmamızda örnekler cam içermeyen PMMA olan kontrol grubu, silanize olmayan biyoaktif cam içeren grup, silanize biyoaktif cam içeren grup, silanize olmayan inert cam içeren grup ve silanize inert cam içeren grup olmak üzere beş ana grup altında incelenmiştir. Her ana grup kuru ile yaş olmak üzere ikiye ayrılmış ve %3, %6, %9, %12 oranında cam içeren gruplara bölünmüştür. Bu şekilde toplam 34 grup elde edilmiş ve grup başına 8'er adet (n=8/grup) olmak üzere toplam 272 adet (N=272) örnek hazırlanmıştır. 315-1000 µm granül büyüklüğüne sahip biyoaktif cam ve inert cam granülü kullanılmış olup, cam granüllerinin silanizasyon işlemi %2'lik 3-Metakriloksipropiltrimetoksisilan ile gerçekleştirilmiştir. Fiziksel testler için örnekler ISO 1567 standartlarına uygun olacak şekilde hazırlanmıştır.Su emilimi testi için kuru örnek grupları 37±0,20C'de inkübatörde distile su içerisinde bekletilmiştir. 1., 2., 3., 7., 14., 21., 30., 45., 60. günlerde örnekler solüsyondan çıkarılarak yüzde ağırlık değişimleri (%±SS) kaydedilerek istatistiksel analiz yapılmıştır (UNIANOVA, Dunnett T3; ?=0.05).Üç nokta eğme testi, hem kuru hem de yaş örnek grupları için universal test cihazında 5±1 mm/dk hızında gerçekleştirilmiştir. Üç nokta eğme testi sonucunda yatay dayanıklılık (MPa±SS), elastisite modülü (GPa±SS), tokluk değerleri (kPa±SS) kaydedilerek istatistiksel analiz yapılmıştır (Kruskal-Wallis, Mann Whitney; ?=0.05).Su emilimi testi tamamlanmış, üç nokta eğme testleri gerçekleştirilmiş olan örnekler; çözünürlük testi için 800C'de kurutma makinasında bekletilmiş; 1., 2., 3., 5., 7., 9. günlerde yüzde ağırlık değişimleri kaydedilerek (%±SS) istatistiksel analiz yapılmıştır (Kruskal-Wallis, Mann Whitney; ?=0.05).Yüzey sertlik testi için her gruptan bir örnek seçilip üç farklı noktadan ölçüm yapılmış ve Vickers sertlik cihazı kullanılmıştır. Sertlik değerleri kaydedilerek (VHN±SS) istatistiksel analiz yapılmıştır (Kruskal-Wallis, Mann Whitney; ?=0.05).Yüzey adezyon testi için örnekler 5x10x3 mm ebatlarında kesilerek otoklavda sterilize edilmiştir. C. albicans ve S. mutans'ın besiyerlerinde üremeleri sağlanmıştır. DNA izolasyon kiti kullanılarak mikroorganizmaların DNA izolasyonları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen mikroorganizma DNA'ları, Fusayama-Meyer yapay tükürük solüsyonunda Real-Time PCR cihazı kullanılarak analiz edilmiştir ve elde edilen değerler kaydedilmiştir.TEM incelemesi için 10 mm çapında 3 mm kalınlığında %12 oranında silanize ve silanize olmayan biyoaktif cam granülü içeren disk şeklinde PMMA örnekleri hazırlanmış ve Kokubo solüsyonunda bekletilen örnekler 1., 3., 5., 7. günlerde x35, x50, x200 ve x750 büyütme altında incelenmiştir.Çalışmamızda elde edilen sonuçlara göre, silanize olmayan cam granüllerinde çözünme gerçekleşmiş ve kullanılan cam oranının artması ile birlikte çözünme değerlerinde artış izlenmiştir. Silanizasyon sonrası kullanılan cam oranının artmasıyla cam granülleri ile birlikte polimerin de çözünmesinin azaldığı tespit edilmiştir.Üç nokta eğme testi sonuçlarına göre kuru örneklerde kullanılan cam oranının artmasıyla yatay dayanıklılık ve tokluk değerlerinin azaldığı, elastisite modülü değerlerinin arttığı izlenmiştir. Yaş örneklerde ise %3, %6, %9 oranlarında cam içeren gruplarda bu değerlerde bir azalma izlenmemekle birlikte, %12 oranında cam içeren örneklerin dayanıklılık değerlerinde bir miktar azalma tespit edilmiştir.Materyallerin yüzey sertlik sonuçları incelendiğinde hem kuru hem yaş örneklerde kullanılan cam oranının artmasıyla birlikte değerlerde artış gözlemlenmiştir.C. albicans için yüzey adezyon sonuçları değerlendirildiğinde cam varlığının fungus tutulumunu azalttığı tespit edilmiştir. Silanizasyon neticesinde ise en düşük yüzey adezyon değerleri elde edilmiştir. S. mutans için yüzey adezyon sonuçları değerlendirildiğinde silanize olmayan cam varlığının bakteri tutulumunu arttırdığı, silanizasyon neticesinde ise tutulumun büyük oranda ortadan kalktığı izlenmiştir. Her iki mikroorganizma için en başarılı sonuçlar %9 silanize cam içeren gruplarda tespit edilmiştir.TEM incelemesi sonuçlarına göre, silanizasyon işleminin biyoaktif camın biyoaktivitesini engellemediği görülmüş olup, biyoaktivitenin daha yavaş ve kontrollü gerçekleştiği izlenmiştir.Çalışmamızda silanizasyon işleminin cam ile polimerin fiziksel ve mikrobiyolojik özelliklerini geliştirdiği tespit edilmiş, %9 oranında silanize biyoaktif cam veya inert cam ile modifiye edilmiş polimerlerin protez kaide materyali olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.Kesin yargılar için uygulamaların in vivo ortamda ve klinik takipler sonucunda literatürdeki konu ile ilgili araştırma sayısının artması ile desteklenmesi gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
Biomaterials, with their different tissue interactions, bioactivity and antimicrobial properties, have a wide range of applications in medicine and dentistry. Polymers as denture base materials are widely used in clinical applications; however, their physical and microbiological properties are not sufficient. Thus, a novel idea of uniting the high strength properties of polymers with the bioactivity and antimicrobial properties of glass granules has emerged. The coupling of glass granules by silanization has been considered alleviate the problem of inadequate chemical bonding between the organic structure of the polymers and the inorganic structure of the glass granules.The aim of this study is to evaluate the physical and microbiological characteristics of these hybrid materials, the effect of silanization on glass granules and the appropriate proportion of glass granules in the hybrid material.In our in vitro study we evaluated the sorption, transverse strength, Young modulus, toughness, solubility, surface hardness, surface adhesion (microbiological test) values and calcium phosphate formation of hybrid materials. Specimens were analyzed under five main groups: Glass-free control group, non-silanized bioactive glass group, silanized bioactive glass group, non-silanized inert glass group, silanized inert glass group. All of the five main groups were further divided into sub-groups of dry and wet materials containing 3%, 6%, 9% or 12% of glass granules. Thus, with 8 parallel specimens (n=8/group) for each sub-group and 34 sub-groups, a total of 272 specimens (N=272) were prepared. Bioactive and inert glass granules with a size of 315-1000 µm were used and the silanization of the glass granules was carried out with 2% of 3-(Trimethyxysilyl) propyl methacrylate. Specimens for physical tests were designed according to ISO 1567 standards.For the sorption test of the dry group, the specimens were immersed in distilled water in 37 ±0.20C incubator. At days of 1, 2, 3, 7, 14, 21, 30, 45, 60 the specimens were removed from the solution and the percentages of weight change were statistically analyzed (%±SD) by UNIANOVA and Dunnett T3 test (?=0.05).The three-point bending test was performed by a universal test device using a speed of 5±1 mm/min. Transverse strength (MPa±SD), Young modulus (GPa±SD) and toughness (kPa±SD) values were recorded and analyzed by Kruskal-Wallis and Mann Whitney test (?=0.05).Specimens for water sorption and three-point bending tests were dried under 800C and weighed at days 0, 1, 2, 3, 5, 7, 9. The percentages of recorded weight changes were statistically analyzed (%±SD) by Kruskal-Wallis and Mann Whitney test (?=0.05).For the surface hardness test, one specimen was selected from each sub-group, and the test was then conducted with a Vickers hardness instrument. For each specimen, three different points of measurements were recorded (VHN±SD) and statistically analyzed (%±SD) by Kruskal-Wallis and Mann Whitney test (?=0.05).For the surface adhesion test, specimens were cut into dimensions of 5x10x3 mm and sterilized in an autoclave. C. albicans and S. mutans microorganisms were inoculated in nutrient media for enrichment. DNA isolation was performed with DNA isolation kits, and harvested microorganism DNAs were analyzed with Real-Time PCR instrument in a Fusayama-Meyer artifical saliva solution.PMMA disks containing 12% of either non-silanized or silanized bioactive glass granules were prepared in a diameter of 10mm and a thickness of 3 mm. The PMMA disks were immersed in Kokubo solution and the specimens were evaluated by SEM imagining under x35, x50, x200, x750 magnifications after 1, 3, 5 and 7 days of storage.According to the results of solubility test, higher values of solubility were observed in increased proportion of non-silanized glass. Silanization, on the other hand, decreased solubility values for both glass granules and polymer.Three-point bending results in dry groups showed that an increase in the proportion of glass granules decreased transverse strength and toughness values, and increased Young modulus values. In wet groups the values showed no significant difference compared with control groups with 3%, 6% or 9% of glass granules. However, lower strength values were observed in the groups with 12% of glass granules.Surface hardness test results showed that increasing the amount of glass increased surface hardness values in both dry and wet groups.According to the results of surface adhesion test, the presence of glass reduced adherence of C. albicans, with the lowest adherence values observed after silanization. The presence of non-silanized glass enhanced S. mutans adhesion, but on the other hand, silanization of glass reduced bacterial adhesion dramatically. The most successful results for both microorganisms were found in groups containing 9% silanized glass.TEM evaluation showed that the silanization process does not inhibit calcium phosphate formation of bioactive glass granules, and also that a more controlled bioactivity is observed.Within the limitations of this study, it can be concluded that the silanization of glass granules improves the physical and microbiological properties of the glass as well as the properties of the hybrid polymer. Modified polymers with 9% proportion of silanized bioactive and inert glass granules showed the most successful results for use as denture base materials.Final judgments, however, have to be reserved until in vivo applications and clinical follow-ups supported by an increasing number of studies on the subject have been done.
Benzer Tezler
- Controlled drug released in a microfludic system using mesoporous silica nanoparticles
Mikroakışkan sistem içerisinde gözenekli silika yardımıyla kontrollü ilaç salımı
İPEK İREM AYKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Beta-trikalsiyum fosfat bazlı enjekte edilebilir sentetik kemik greft materyallerinin geliştirilmesi
Development of beta-tricalcium phosphate based injectable synthetic bone graft materials
DENİZ SARP
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL MURAT AYDIN
- Cam sanatında 20. yüzyıldan günümüze Pate de Verre tekniği uygulamalarındaki gelişmeler
Developments in Pate de Verre technique applications in glass art from the 20th century to the present
DUYGU YILDIRIM
- Anortit esaslı porselen granit reçetesine cam frit ilavesinin teknolojik özellikler üzerine etkisi
The effects of the glass frit addition on the technological properties of the anorthite based porcelain granite body
GÖKAY VARİLCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU
- Cam atıklarının betonda agrega ve çimento yerine kullanımı
The usage of waste glass as aggregate and cement in concrete
CEM KILIÇOĞLU
Doktora
Türkçe
2013
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMRA ÇORUH