Novel bioceramic materials for the synthesis of scaffolds towards dental tissue regeneration
Authors: Θεοδώρου Γεώργιος 
Published: September 2021

Η ανάπτυξη νέων προτύπων τρισδιάστατων υαλοκεραμικών ικριωμάτων θα μπορούσε να απαντήσει στην ολοένα και αυξανόμενη ανάγκη για λειτουργικές και αισθητικές οδοντικές αποκαταστάσεις. Καθώς η χρήση των ικριωμάτων έχει διερευνηθεί και έχει αποδειχθεί πως αποδίδει θετικά ως προς τη κατεύθυνση της αποκατάστασης ιστών, είναι ακόμα ανοιχτό το πεδίο που αφορά στη βελτίωση των ιδιοτήτων τους, βελτιώνοντας ταυτόχρονα την απόκρισή τους στην τελική εφαρμογή τους. Επομένως, ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής με τίτλο “Βιοκεραμικά Υλικά για την κατασκευή Ικριωμάτων με στόχο την αναγέννηση οδοντικών ιστών”, είναι η σύνθεση πρότυπων τρισδιάστατων υαλοκεραμικών ικριωμάτων με προσθήκη μεταλλικών στοιχείων με στόχο τη βελτίωση των ιδιοτήτων τους ώστε να μπορέσουν να προκαλέσουν τη διέγερση για την ανάπτυξη οδοντικών ιστών. Στη παρούσα διατριβή γίνεται εκτενής αναφορά τόσο στο βιβλιογραφικό υπόβαθρο στο οποίο βασίστηκε, όσο και στις τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για το χαρακτηρισμό των υαλοκεραμικών ικριωμάτων αλλά και στα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που εξήχθησαν. Έτσι στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται συνοπτικά οι λόγοι για τους οποίους τα υαλοκεραμικά υλικά θεωρούνται αξιόπιστα για εφαρμογές αναγεννητικής αποκατάστασης, γίνεται μια συνοπτική αναφορά στη σημασία των ικριωμάτων και παρουσιάζονται οι βασικές μέθοδοι παρασκευής τους. Ταυτόχρονα δίνονται οι λόγοι για τους οποίους η προσθήκη διαφόρων μεταλλικών στοιχείων σε υαλοκεραμικά ικριώματα μπορεί να επιφέρει θετικά αποτελέσματα στη προσπάθεια αναγέννησης οδοντικών ιστών. Επιπλέον γίνεται αναφορά στις τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για το χαρακτηρισμό των ικριωμάτων, ενώ στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζονται οι διάφορες ερευνητικές υποθέσεις που τέθηκαν αλλά και ο στόχος της παρούσας διατριβής. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα υλικά και η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε ώστε να παρασκευαστούν τα ικριώματα. Ακολούθησε ο χαρακτηρισμός και η μελέτη τους μέσω των τεχνικών TGA-DSC, FTIR, XRD και SEM-EDS. Επιπροσθέτως, η μελέτη της ικανότητας ανάπτυξης βιολογικού στρώματος απατίτη πραγματοποιήθηκε με την εμβάπτιση των ικριωμάτων σε SBF, η μελέτη του ρυθμού αποδόμησης τους πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με το ISO 10993-14, ενώ ο ρυθμός απελευθέρωσης ιόντων μελετήθηκε μετά από βύθισή τους σε SBF μέσω της τεχνικής ICP-AES. Η μηχανική αντοχή τους υπό θλιπτικές τάσεις μελετήθηκε σύμφωνα με το ASTM-C773, ενώ το πορώδες τους υπολογίστηκε μέσω της μεθόδου του Αρχιμήδη. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ερευνητικής διαδικασίας. Η μελέτη του πορώδους τους κατέδειξε υψηλές τιμές (<70%) ενώ το μέγεθος πόρων κυμαινόταν σε αρκετά ικανοποιητικά επίπεδα για όλες τις ομάδες (250-350μm). Παρατηρήθηκαν αρκετά χαμηλοί ρυθμοί αποδόμησης, ενώ όπως αναμενόταν η μηχανική αντοχή που παρατηρήθηκε για τα ικριώματα εμφάνισε εξαιρετικά χαμηλές τιμές. Η ικανότητα των ικριωμάτων στροντίου να επάγουν την ανάπτυξη απατίτη στην επιφάνειά τους παρατηρήθηκε σε χαμηλούς ρυθμούς, ενώ για τις υπόλοιπες ομάδες ικριωμάτων, όπως φαίνεται δε κατέστη δυνατή η ανάπτυξη του στρώματος αυτού. Στο τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιείται η ανάλυση των αποτελεσμάτων, στα οποία παρατηρείται η ανωτερότητα των ικριωμάτων με προσθήκη στροντίου τόσο επιδεικνύοντας καλύτερες δομικές αλλά και φυσικο-χημικές ιδιότητες.