Farklı yüzey işlemlerinin zirkonya ile rezin siman arasındaki bağlantı kuvveti üzerine etkisi
The effect of different surface treatments on the bond strength between zirconia and resin luting cement
Yazar: GÖKHAN ÇİÇEKCİ
Danışman: PROF. DR. LALE KARAAĞAÇLIOĞLU
Ankara Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2020
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental bonding = Dental bonding ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental çimentolar = Dental cements ; Kompozit reçineler = Composite resins ; Yüzey pürüzlülüğü = Surface roughness ; Zirkonyum oksit = Zirconium oxide

Özet:
Estetik, dayanıklı ve biyouyumlu bir seramik olan zirkonya, restorasyon materyali olarak klinik uygulamalarda gün geçtikçe daha çok tercih edilir hale gelmektedir. Ancak rezin simanlar ile simantasyon prosedürü polikristalin yapısı sebebi ile diğer cam içerikli seramik materyallerden çok daha farklıdır. Hidroflorik asit ve silan kullanılarak bağlantı kurulabilecek bir silika içeriği bulunmayışı, araştırmacıları farklı yöntemler denemek zorunda bırakmıştır. Tez çalışmamızda amaç, bu yöntemlerden bazılarını oluşturduğu pürüzlülük ve ıslanabilirlikteki değişim ile birlikte iki farklı kimyasal özellikteki self adeziv rezin simanın kesme bağlantı kuvvetine etkisi yönünden incelemektir.
Çalışmamızda, klinik pratikteki restorasyonların yapım prosedürüne uygun olarak zirkonya örnekler, dijital bir şekilde dizayn edilerek monolitik zirkonya disklerden (inCoris TZI C, Dentsply Sirona, USA) bir CAM cihazı (MC X5, Dentsply Sirona, USA) kullanılarak freze edildi, ardından bir sinterleme fırını (inFire HTC Speed, Dentsply Sirona, USA) yardımı ile sinterlendi. Hazırlanan örnekler (n=88) bir kontrol ve üç yüzey işlemi (Kumlama, Rocatec ve Z-Prime) olmak üzere rastgele 4 gruba ayrıldı. Kontrol grubunda (n=22) hiçbir yüzey işlemi uygulanmadı. Kumlama grubunda (n=22) örnek yüzeyleri 50 µm Al2O3 kumu ile pürüzlendirildi. Rocatec grubunda (n=22) yüzeyler, silika ile modifiye edilmiş 30 µm Al2O3 kumu (Rocatec Soft, 3M ESPE, Seefeld, Germany) ile pürüzlendirildikten sonra silan uygulandı. Z-Prime grubunda (n=22) ise 50 µm Al2O3 kumu ile pürüzlendirildikten sonra zirkonya yüzeylerine MDP içerikli bir primer olan Z-Prime Plus (BISCO, Schaumburg IL, U.S.A) uygulandı. Tüm örneklerden pürüzlülük (Ra) ve yüzey temas açısı ölçümü yapıldı. Hazırlanan gruplar kendi içinde rastgele bir şekilde biri MDP monomeri içeren diğeri ise içermeyen iki farklı rezin siman (Panavia SA Cement Plus ve RelyX U200) grubuna ayrıldı (n=11). Simanlar yüzeylere standardizasyonu sağlamak için Ultradent Bonding Jig yardımı ile bağlandı. Simantasyonu tamamlanan örneklere 10000 döngü termal siklus uygulandı. Yapay yaşlandırma işlemi bittikten hemen sonra simanlara kesme kuvveti uygulanarak bağlantı değerleri MPa cinsinden kaydedildi.
İstatistiksel analiz sonucunda en düşük ıslanabilirlik kontrol grubunda gözlenirken, ıslanabilirliği en yüksek olanın Z-Prime grubu olduğu görülmüştür (P<0,05). En yüksek pürüzlülük değerine ise kumlama grubunda ulaşılmıştır (P<0,05). Grup içindeki ortalama kesme bağlantı kuvvetlerine bakıldığında istatistiksel olarak anlamlı en yüksek değer Z-Prime grubunda görülmüştür (P<0,05). En düşük değerler ise RelyX U200 ile bağlanan örnekleri termal siklus sırasında ayrılan kontrol grubunda gözlenmiştir. Kumlama ve Rocatec gruplarında iki tip simanın bağlantı kuvvetleri arasında anlamlı fark gözlenmezken, Z-Prime grubunda RelyX U200 uygulanan örneklerin bağlantı değerleri istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde yüksek bulunmuştur (P<0,05). Tüm Panavia uygulanan örnekler arasında en yüksek bağlantı değerleri Rocatec ve Z-Prime gruplarında, RelyX U200 uygulanan örneklerde ise Z-Prime grubunda gözlemlenmiştir (p<0,05).
Çalışmamızın sonuçlarına göre zirkonya ile rezin siman arasında başarılı bir bağlantı kurmak için mutlaka bir yüzey işlemi uygulanması gerekmektedir. Tercih edilen yüzey işleminin tipi de bağlantı kuvvetinde önemli rol oynamaktadır. Zirkonya yüzeyine pürüzlülüğü arttırarak sadece mikromekanik bağlantı sağlayan kumlama gibi işlemlerin yanında, silika kaplama sonrası silan uygulama veya primer kullanımı gibi kimyasal bağlantıyı güçlendirecek işlemlerin de uygulanması rezin simanlar ile bağlantı başarısını arttırmaktadır. Kimyasal bağlantıyı sağlamak için kullanılan monomer çeşitliliğinin artmasının da bağlantı kuvvetine olumlu etkisi olmaktadır. Islanabilirliğin artışının ise rezin siman ile zirkonya arasındaki bağlantıyı kuvvetlendirdiği söylenebilir ancak sadece ıslanabilirlik özelliğine bakarak yorum yapmak yeterli olmamaktadır. Şekillenen yüzey ile siman arasındaki bağlantının mekanizmasının da değerlendirilmesi gerekmektedir.

Abstract:
Zirconia, an esthetic, durable and biocompatible ceramic, is becoming more and more preferred in clinical practice as a restoration material. However, the cementation procedure with resin luting cements is much different from other glass-containing ceramic materials due to the polycrystalline structure of zirconia. The lack of a silica content that could be bonded using hydrofluoric acid and silane forced researchers to try different methods. The aim of our thesis is to examine some of these methods in terms of the effect of two self-adhesive resin luting cements with different chemical properties on the shear bond strength, together with the change in roughness and wettability.
In our study, in accordance with the manufacturing procedure of restorations in clinical practice, zirconia samples were digitally designed and milled from monolithic zirconia discs (inCoris TZI C, Dentsply Sirona, USA) using a CAM device (MC X5, Dentsply Sirona, USA), after that sintered with the help of a sintering furnace (inFire HTC Speed, Dentsply Sirona, USA). The prepared samples (n=88) were randomly divided into 4 groups as a control and three surface treatments (Sandblasting, Rocatec and Z-Prime). No surface treatment was applied in the control group (n=22). In the sandblasting group (n=22), the sample surfaces were roughened with 50 µm Al2O3 sand. In Rocatec group (n=22), surfaces were roughened with 30 µm Al2O3 sand which modified with silica (Rocatec Soft, 3M ESPE, Seefeld, Germany) and then silane was applied. In the Z-Prime group (n=22), Z-Prime Plus (BISCO, Schaumburg IL, U.S.A), a primer containing MDP, was applied to zirconia surfaces after roughening with 50 µm Al2O3 sand. Roughness (Ra) and surface contact angle measurements were made from all samples. The prepared groups were randomly divided into two groups (n=11) to be bonded with MDP monomer containing Panavia SA and RelyX U200 without MDP. 10000 thermal cycles were applied to the samples whose cementation was completed. Immediately after the artificial aging process, shear force was applied to the cements and the bond strength values were recorded in MPa.
As a result of the statistical analysis, the lowest wettability was observed in the control group, while the highest wettability was observed in the Z-Prime group (P<0.05). The highest roughness value was reached in the sandblasting group (P<0.05). When the average shear bond strengths within the groups are examined, the statistically significant highest value was observed in the Z-Prime group (P<0.05). The lowest values were observed in the control group in which the samples with RelyX U200 were separated during the thermal cycle. While there was no significant difference between the bond strengths of the two types of cement in the sandblasting and Rocatec groups, the bonding values of the RelyX U200 samples in the Z-Prime group were found to be statistically significantly higher than Panavia samples (P<0.05). Among all Panavia bonded samples, the highest bonding strength values were observed in the Rocatec and Z-Prime groups, and in the RelyX U200 bonded samples in the Z-Prime group (p<0.05).
According to the results of our study, a surface treatment must be applied to establish a successful adhesion between zirconia and resin luting cement. The type of surface treatment preferred also plays an important role in the bond strength. In addition to processes such as sandblasting that provide only micromechanical bonding by increasing the roughness of the zirconia surface, processes that will strengthen the chemical bonding with resin cements such as silane application after silica coating or the application of primers increases the success of the adhesion. Increasing the variety of monomers used to provide chemical bonding also has a positive effect on the bond strength. It can be said that the increase in wettability strengthens the adhesion between resin cement and zirconia, but it is not enough to make a decision only by looking at the wettability feature. The mechanism of bonding between characteristic of created surface and resin luting cement should also be evaluated.