《Journal of Dentistry》:Effect of surface treatments on the flexural properties of repaired conventional and alternative denture base materials
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•预处理条件对修复强度的影响因材料而异,因此处理剂的选择可能需要与基材相匹配。•MMA和DCM在特定材料中均能提高修复强度,但两者之间无显著差异。•光固化树脂在使用任一处理剂后均未见显著改善。•预处理剂的选择对抗弯模量影响甚微。•本研究无法确立DCM的临床适用性。引言热聚合甲
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预处理条件对修复强度的影响因材料而异,因此处理剂的选择可能需要与基材相匹配。
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MMA和DCM在特定材料中均能提高修复强度,但两者之间无显著差异。
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光固化树脂在使用任一处理剂后均未见显著改善。
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预处理剂的选择对抗弯模量影响甚微。
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本研究无法确立DCM的临床适用性。
引言
热聚合甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其优异的力学性能、尺寸稳定性和易于修复的特点,数十年来一直是义齿基托材料的金标准[1,2]。近年来,由于聚乳酸(PLA)、PMMA/PLA共混物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚芳醚酮(PAEK)及其衍生物等替代材料具有良好的力学和物理性能,被推荐用作义齿基托材料[[3], [4], [5], [6]]。然而,数字工作流程在修复牙科中的快速应用引入了一种新材料,可能成为义齿基托材料的一个选项。数字化义齿基托可通过减材制造(铣削)或增材制造(包括立体光固化装置(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积成型(FDM)或熔融丝材制造(FFF))来制作。这些数字化材料在成分、交联度、残留单体含量以及层间粘合等方面与传统热固化PMMA存在显著差异,从而影响其力学和物理性能[[7], [8], [9], [10]]。
在这些材料中,热固化PMMA仍然是唯一经过充分验证和长期临床验证的义齿基托制作材料,而通过槽式光固化制备的光固化树脂在临床上获得了越来越多的认可,并且在某些配方中获得了专门用于义齿基托的监管批准。相比之下,PMMA/PLA共混物和FDM制造的PLA及PETG仍属于研究阶段材料,尚未被用于该临床适应症。尽管PMMA/PLA共混物在既往研究中已显示出作为义齿基托应用的优良力学和物理性能[3],但其临床验证仍然有限。同时,PLA和PETG线材因其成本低廉、易于加工和广泛可获得性而在一般工业和消费品领域中得到广泛应用,这也激发了人们对其作为低成本替代义齿基托材料潜力的日益增长的兴趣[11]。
义齿基托断裂仍然是可摘义齿最常见的临床并发症之一,最常见的原因是在使用过程中的弯曲疲劳、意外跌落以及加工缺陷[12,13]。由于为患者重新制作义齿既昂贵又耗时,因此在口腔内或实验室中修复断裂的基托是标准的临床方法。义齿基托修复的长期成功取决于断裂基托与修复树脂之间粘结界面的质量。薄弱的界面粘结会导致义齿在修复部位反复断裂,这在临床上是不可接受的,也会削弱患者对修复效果的信心[[14], [15], [16]]。
在施加修复树脂之前对断裂部位进行表面处理,众所周知可以改善修复义齿基托材料的粘结强度。既往研究表明,许多化学试剂可以改善热聚合PMMA与修复树脂之间的粘结强度,如MMA单体、三氯甲烷、丙酮、甲酸甲酯-乙酸甲酯(MF-MA)溶液、二氯甲烷(DCM)或亚甲二氯、乙酸乙酯等[[16], [17], [18], [19]]。这些化学试剂可以改变热聚合PMMA的表面,使其膨胀或溶解,从而导致表面粗糙化并增强修复后义齿基托的强度。将MMA施加180秒众所周知可以膨胀PMMA义齿基托的表面,从而提高修复后义齿的粘结强度和抗弯强度[[19], [20], [21]]。然而,近期研究表明MMA对光固化树脂材料几乎没有或完全没有影响[[22], [23], [24]]。
既往研究表明DCM能使高交联聚合物的表面膨胀,如人工牙、铣削PMMA和复合树脂,从而改善修复材料的粘结强度[[25], [26], [27]]。复合树脂的成分也与光固化树脂材料密切相关,因为两者均以双官能团二甲基丙烯酸酯(UDMA)、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)、双酚A-缩水甘油甲基丙烯酸酯(Bis-GMA)和乙氧基化双酚A-二甲基丙烯酸酯(Bis-EMA)为基础[28,29]。然而,DCM对修复光固化树脂义齿基托的影响仍未被研究。此外,PLA和PETG义齿基托的可修复性也尚未被研究[30]。同样,PMMA/PLA以1:1比例组成的聚合物共混物,由于其生物相容性和优良的力学和物理性能,已被提议作为新型义齿基托材料,但在此领域也尚未被研究。
因此,本研究的目的是调查化学表面处理对不同替代基托材料(与传统热聚合PMMA相比)抗弯性能的影响。此外,本研究还调查了玻璃化转变温度(Tg)和表面形貌。
章节摘要
试件制备
为五种基托材料分别制作了40个条形试件,尺寸为65.0 × 11.0 × 4.0 mm,采用不同的制造工艺(表1)。热聚合PMMA(HCC)试件按照制造商的说明将粉液按2.2 g:1 mL的比例混合后,在沸腾装置中以74°C固化9小时。PMMA和PLA聚合物颗粒按1:1比例(PBI)使用双螺杆挤出机进行共混,按照以下方法描述的操作进行:
玻璃化转变温度
从描述性热分析中获得的Tg值如图1所示。HCC在第一次加热扫描中显示出两个分离的Tg峰,在第二次加热扫描中合并为一个峰。APB的加热扫描之间差异较大(45.1°C),而PBI、PLF和PTF的差异较小(分别为9.0°C、2.1°C和2.9°C)。HCC在两次加热扫描中均显示出最高的Tg值,而APB在第一次加热扫描中显示出最低值,PLF在第二次
讨论
本研究选择HCC作为与其他基托材料比较的金标准。最近引入的1:1比例PMMA/PLA聚合物共混物通过注塑成型制造,作为替代义齿基托材料,因其力学和物理性能优于纯PMMA[3]。此外,数字工作流程在牙科中已被广泛采用。通过槽式光固化制造的光敏树脂3D打印义齿基托被推荐作为首选材料用于
结论
在本研究的局限性范围内,包括短期老化方案,选择义齿基托应用材料时应同时考虑力学性能和可修复性。热固化PMMA仍然是金标准,提供中等强度和可修复性的良好平衡组合。PMMA/PLA共混物表现出较高的抗弯性能和良好的可修复性,表明其作为替代材料具有潜力,有待进一步验证。光固化树脂表现出
CRediT作者贡献声明
Spun Lenglerdphol:写作–审阅与编辑,写作–原稿撰写,可视化,监督,资源,方法学,调查,形式化分析,概念化。Kamolporn Wattanasirmkit:写作–审阅与编辑,可视化,方法学,调查,形式化分析,概念化。Atikom Surintanasarn:写作–审阅与编辑,可视化,方法学,形式化分析,概念化。Taksid Charasseangpaisarn:写作–审阅与编辑,写作–原稿撰写
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告工作的情况。
致谢
本研究由泰国蓝康廷尼大学研究所资助(项目编号59/2567)。
Spun Lenglerdphol|Kamolporn Wattanasirmkit|Atikom Surintanasarn|Taksid Charasseangpaisarn