Nanopartikül ilavesinin farklı protez kaide rezinlerinin mekanik ve fiziksel özelliklerine etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of nanoparticle addition on the mechanical and physical properties of different denture base resins
Yazar: BEŞAR İZZETAĞA
Danışman: DOÇ. DR. GAYE SAĞLAM
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Gümüş = Silver ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; PMMA =   ; Titanyum dioksit = Titanium dioxide ; Üç boyutlu baskı = 3D printing

Özet:
Protetik diş hekimliğinde hareketli protezlerin yapımında sıklıkla kullanılan polimetilmetakrilat (PMMA), üretim sürecindeki kolaylılığı, biyouyumlu olması ve toksik özelliğinin olmaması gibi avantajlara sahiptir. Ancak kırılgan yapıya ve düşük boyutsal stabiliteye sahip olması bu materyalin performansını sınırlamaktadır. Teknolojik gelişmelerle birlikte 3 boyutlu (3B) yazıcı sistemleri ile üretilen protez kaidelerinin kullanımı, PMMA'nın özelliklerinin iyileştirilmesi, hasta konforunun artırılması ve daha fonksiyonel protezlerin elde edilmesi amacıyla giderek yaygınlaşmaktadır. Ayrıca hem PMMA'nın hem de 3B yazıcı ile üretilen rezinlerin nanopartiküllerle modifiye edilmesi mekanik ve fiziksel özellikler üzerinde olumlu bir etki sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında nanopartikül türlerinin ve konsantrasyonlarının kaide rezinlerinin performansı üzerindeki etkileri incelenmektedir. Çalışmamızda PMMA ve 3B yazıcı ile üretilen rezinler %0, %0.5, %1 ve %1.5 konsantrasyonlardaki titanyum dioksit (TiO2) ve gümüş (Ag) nanopartikülleri ile modifiye edilerek toplamda 322 adet örnek hazırlandı. Nanopartikül ilavesinin rezinlerin, eğilme dayanımı ve elastik modül değerleri, dinamik mekanik analizi, yüzey sertliği ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri değerlendirildi. Ayrıca taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüleri elde edilerek yüzey değişimleri incelendi. Veriler IBM SPSS V23, Minitab v14 ve R programları ile analiz edildi. Elde edilen bulgulara göre, PMMA ve 3B yazıcı rezin gruplarının eğilme dayanımı, yüzey pürüzlülüğü ve sertlik değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar görülmesine rağmen (p<0.05) elastik modül değerlerinin arasında anlamlı bir fark bulunmadı (p>0.05). Bununla birlikte, storage modülü değerlerinin TiO₂ takviyesi ile arttığı; ancak 3B yazıcı ile üretilen rezinlerde loss modülü ve tanjant değerlerinin PMMA'ya kıyasla daha yüksek olduğu ve yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerin daha iyi korunduğu tespit edildi.

Abstract:
Polymethylmethacrylate (PMMA), which is frequently used in the fabrication of removable dentures in prosthetic dentistry, offers advantages such as ease of production, biocompatibility, and non-toxic properties. However, its brittle nature and low dimensional stability limit the performance of this material. With technological advancements, the use of denture bases produced by three dimensional (3D) printing systems has become increasingly common to improve the properties of PMMA, enhance patient comfort, and obtain more functional dentures. Additionally, the modification of both PMMA and 3D printed resins with nanoparticles positively impacts their mechanical and physical properties. In this thesis, the effects of nanoparticle types and concentrations on the performance of acrylic resins were investigated. PMMA and 3D printed resins were modified with titanium dioxide (TiO₂) and silver (Ag) nanoparticles at concentrations of  0%, 0.5%, 1%, and 1.5%, and a total of 322 samples were prepared. The effects of nanoparticle addition on the flexural strength, elastic modulus, dynamic mechanical analysis, surface hardness, and surface roughness of the resins were evaluated. Furthermore, scanning electron microscope (SEM) images were obtained to examine surface changes. Data were analyzed using IBM SPSS V23, Minitab v14, and R software. According to the findings, although statistically significant differences were observed (p<0.05) in the flexural strength, surface roughness, and hardness values among the PMMA and 3D printed resin groups, no significant difference was found in terms of elastic modulus values (p>0.05). Moreover, the storage modulus values increased with TiO₂ reinforcement; however, it was determined that loss modulus and tangent values were higher in the 3D printed resins compared to PMMA and the mechanical properties were better preserved at high temperatures.