Biofilm oluşumunun CAD/CAM materyallerin renklenme özellikleri üzerine etkisi
Effect of biofilm formation on CAD/CAM materials color properties
Yazar: SÜMEYRA TOPCU
Danışman: DOÇ. DR. NESLİHAN TEKÇE
Kocaeli Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Restoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı / Restoratif Diş Tedavisi Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; CAD/CAM = CAD/CAM ; Dental materyaller = Dental materials ; Diş fırçalama = Toothbrushing ; Diş renk değişikliği = Tooth discoloration ; Çay = Tea

Özet:
Amaç: CAD/CAM materyalleri ve insan dişleri üzerinde biofilm tabakası oluşturduktan sonra, örneklerin renklendirici içecekte bekletilerek, renk değişiminin incelenmesi ve fırçalama işleminin renk değişimine etkisinin araştırılmasıdır.
Yöntem: İki farklı CAD/CAM materyalden [IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), Cerasmart (GC Corporation, Tokyo, Japonya) 2 mm kalınlığında toplam 106, çekilmiş çürüksüz insan dişlerinden toplam 53 adet örnek hazırlanmıştır. Her materyalden 5'er adet örnek biofilm içerisindeki canlı biyokütle ölçümü için ayrılmıştır. Geriye kalan 48 adet örnek dört farklı gruba (Grup-1: üzerinde dental biofilm oluşturulmadan suda bekletilen grup; Grup-2: üzerinde dental biofilm oluşturulmadan çayda bekletilen grup; Grup-3: üzerinde dental biofilm oluşturulduktan sonra suda bekletilen grup; Grup-4: üzerinde dental biofilm oluşturulduktan sonra çayda bekletilen grup) ayrılmıştır (n=12). Materyallerin bitirme ve cila işlemlerinin ardından (Cerasmart: Sof-Lex Diamond Polishing; IPS e.max CAD: e.max CAD Crystall) örneklerin başlangıç renk ölçümleri spektrofotometre (VITA Easyshade Compact; VITA Zahnfabrik) ile yüzey pürüzlülük ölçümleri non-kontakt lazer profilometre (Nanovea PS50; Irvine) cihazı ile yapılmıştır, daha sonra tüm örneklere etilen oksit sterilizasyonu uygulanmıştır. Üzerinde biofilm oluşturulacak örnekler, pelikıl tabakası ile kaplanması için yapay tükürükte 37 ⁰C'de 1 saat inkübe edilmiştir. Çalışmada biofilm kültür ortamı oluşturmak amacıyla Streptococcus mutans (S. mutans) HF76, Streptococcus sanguinis (S. sanguinis) ATCC 10556 ve Candida albicans (C. albicans) ATCC 90028 suşları kullanılmıştır. Biofilm oluşturmak için bakteri yoğunluğu 0.5 McFarland (1,5x108 kob/ml) S. mutans ve S. sangiunis %3 sukroz ilave edilmiş BHI broth, 0.5 McFarland C. albicans SDB süspansiyonu hazırlanmıştır. Hazırlanan bakteri süspansiyonu ve maya süspansiyonundan eşit miktarda plakalara ekilerek, üzerinde biofilm oluşturulacak örneklerle %5 CO2 barındıran ortamda 37 ⁰C'de 48 saat inkübe edilmiştir. Biofilm yapısı içerisinde olmayan mikroorganizmaların ortamdan uzaklaştırılması için örnekler fosfat tamponlu su (PBS) (Phosphate buffered saline, VWR ABD) ile 3'er kez yıkanmıştır, ardından deney gruplarına göre örnekler çay ve distile suda 24 saat 37℃'de bekletilmiştir. Örneklerin ikinci renk ölçümleri yapıldıktan sonra, üzerindeki plağın uzaklaştırılması amacıyla şarj edilebilir diş fırçası Braun Oral B Ultra Plaque Remover (Braun D9, Braun AG, Kronberg, Almanya) kullanılarak ISO 14569-1 standartları gereğince 2N yük altında 10 sn boyunca fırçalanmış ve örneklerin üçüncü renk ölçümleri yapılmıştır. Veriler tek yönlü varyans analizi (ANOVA), Mann-Whitney U, Kruskal Wallis Testi, Tukey ve Dunn testleri ile analiz edilmiştir (p<0,05).
Bulgular: En düşük pürüzlülük değeri Cerasmart'ta gözlenmiştir. Diş-IPS e.max CAD benzer sonuçlar vermiştir. En yüksek canlı biyokütle miktarı Cerasmart'ta, en düşük IPS e.max CAD materyalde gözlemlenmiştir. Tüm materyaller için en yüksek ΔE1 değerini Grup-4, en düşük ΔE1 değerini Grup-1 vermiştir. Fırçalama işlemi çoğu grupta materyallerin başlangıç renklerine dönmesini veya renk değişiminin azalmasını sağlamıştır. Materyaller arası Grup-1 ΔE1 kıyaslamasında en yüksek renk değişimi dişte, en düşük IPS e.max CAD materyalde görülmüştür. Materyaller arası Grup-2 ΔE1 kıyaslamasında en yüksek renk değişimi dişte, en düşük IPS e.max CAD materyalde görülmüştür. Materyaller arası Grup-3 ΔE1 kıyaslaması benzer sonuçlar göstermiştir. Materyaller arası Grup-4 ΔE1 kıyaslaması benzer sonuçlar göstermiştir.
Sonuç: CAD/CAM materyallerde biofilm oluşturulan ve suda bekletilen örneklerde, biofilm varlığı kabul edilemez derecede (ΔE>1.8) renklenmeye sebep olmuştur, çayda bekletme ise çok daha fazla renk değişimi yaratmıştır. Fırçalama işlemi CAD/CAM materyallerin klinik olarak fark edilemeyecek düzeyde (ΔE<0.8) ilk renklerine dönmelerini sağlamıştır.

Abstract:
Objective: After forming a biofilm layer on CAD/CAM materials and human teeth, samples were kept in the coloring beverage to study the color change and to investigate the effect of brushing process on color change.
Method: Two different CAD/CAM materials [IPS e.max CAD (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), Cerasmart (GC Corporation, Tokyo, Japan)] a total of 106 a thickness of 2 mm, a total of 53 human teeth without caries prepared sample was taken. 5 Samples of each material are reserved for the measurement of alive biomass in biofilm. The remaining 48 samples were divided into four different groups (Group-1: group kept in water without formation dental biofilm on it; Group-2: group kept in tea without formation dental biofilm on it; Group-3: group kept in water after formation dental biofilm on it; Group-4: group kept in tea after formation dental biofilm on it) (n=12). After finishing and polishing the materials (Cerasmart: Sof-Lex Diamond Polishing; IPS e.max CAD: e.max CAD Crystall), initial color measurements of the samples are made with a spectrophotometer (VITA Easyshade Compact; VITA Zahnfabrik), surface roughness measurements are made with a non-contact laser profilometer. (Nanovea PS50; Irvine) device, then ethylene oxide sterilization was applied to all samples. The samples on which biofilm was to be formed were incubated for 1 hour at 37 °C in artificial saliva to be covered with a pellicle layer. In the study, Streptococcus mutans (S. Mutans) HF76, Streptococcus sanguinis (S. sanguinis) ATCC 10556 and Candida albicans (C. albicans) ATCC 90028 strains used to create a biofilm culture medium.  The density of bacteria for biofilm formation is 0.5 McFarland (1.5 x 108 kob/ml) S. mutans and S. sangiunis BHI broth with the addition of 3% sucrose, 0.5 McFarland C. albicans SDB suspension has been prepared. An equal amount of the prepared bacterial suspension and yeast suspension was added to the plates and incubated for 48 hours at 37 °C in an environment containing 5% CO2 with samples to form biofilms on it. Samples were washed 3 times with phosphate buffered saline (PBS) to remove microorganisms that were not in the biofilm structure from the environment, and then the samples were kept in tea and distilled water at 37℃ for 24 hours according to the experimental groups. After the second color measurements of the samples were made, the rechargeable toothbrush Braun Oral B Ultra Plate Remover (Braun D9, Braun AG, Kronberg, Germany) was used to remove the plaque on it and it was brushed for 10 seconds under 2N load in accordance with ISO 14569-1 standards and the third color measurements of the samples were made. The data were analyzed by one-way analysis of variance (ANOVA), Mann-Whitney U, Kruskal-Wallis Test, Tukey and Dunn tests (p<0.05).
Results: The lowest roughness value was observed in Cerasmart. Tooth-IPS e.max CAD gave similar results. The highest amount of viable biomass was observed in Cerasmart, the lowest in IPS e.max CAD material. Group-4 gave the highest ΔE1 value for all materials and Group 1 gave the lowest ΔE1 value. Brushing enabled the materials to return to their initial color or to reduce color change in most groups. In the Group-1 ΔE1 comparison between materials, the highest color change was observed in the tooth, and the lowest in IPS e.max CAD material. In the Group-2 ΔE1 comparison between materials, the highest color change was observed in the tooth, and the lowest in IPS e.max CAD material. Group-3 ΔE1 comparison between materials showed similar results. Group-4 ΔE1 comparison between materials showed similar results.
Conclusion: The presence of biofilm in the samples on which biofilm was formed in CAD/CAM materials and immersed in water caused an unacceptable degree of (ΔE>1.8) coloration, while immersing in tea caused much more color change. The brushing process allowed CAD/CAM materials to return to their original color at an imperceptible level (ΔE<0.8).