Lazer sinterize alaşımların biyouyumluluklarının döküm alaşımlar ile karşılaştırılması
Biocompatibitiy comparison of laser sintered cocr alloy with cast metal alloys
Yazar: AYÇA AÇIKALIN
Danışman: DOÇ. DR. YURDANUR UÇAR
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Biyouyumluluk = Biocompatibility ; Dental alaşımlar = Dental alloys ; Dental materyaller = Dental materials ; Döküm alaşımları = Casting alloys ; Korozyon = Corrosion ; Lazerler = Lasers ; İyon = Ion

Özet:
Yirmi yılı aşkın süredir kullanılan doğrudan seçici lazer sinterizasyon yöntemi (SLS), diş hekimliğinde döküm tekniğine alternatif olan güncel bir yöntemdir.
Bu yeni teknoloji dental restorasyonların üretim süresini ve maliyetini azaltması ve mekanik özellikleri yüksek yapıların üretimini sağlaması ve tekniker sağlığı için zararlı olabilecek döküm vb işlemleri içermemesi gibi özellikleri nedeniyle geleneksel yöntemlere göre bazı avantajlara sahiptir. 
Bu çalışmanın amacı, seçici lazer sinterizasyon yöntemi ile elde edilen CoCr örneklerin korozyon direncini, iyon salınımını ve biyouyumluluğunu, geleneksel döküm yöntemi ile elde edilen NiCr ve CoCr alaşımları ile karşılaştırmaktır.
Elektrokimyasal çalışmalar için 11mm çapında ve 3mm yüksekliğinde ortasında 1mm çapında boşluk bulunan silindirik örnekler (n=5/grup) kullanılarak yapay tükürük ortamında test edilmiştir. Bu amaçla elektrokimyasal impedans spektroskopi (EIS) ve potansiyodinamik polarizasyon testleri kullanılmıştır. Aynı örnekler kullanılarak indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) yardımı ile iyon salınımı nicel olarak değerlendirilmiştir. Hücre kültürü testleri için 3mm çapında 5mm yüksekliğinde örnekler hazırlanmıştır (n=6/grup). 3T3 fare fibroblast hücre kültürü ve Dulbecco'nun Modifiye Edilmiş Eagle (DMEM) besiyeri kullanılarak, grupların biyouyumluluğu bitkisel mavi tiazolil boyasının mitokondrial enzimlerce konversiyonu (MTT) yöntemi ile değerlendirilmiştir. Element salınımı ölçüm sonuçları 2 yönlü ANOVA ve post-hoc Tukey testleri; in vitro hücre kültürü sonuçları ise tek yönlü ANOVA ve post-hoc Tukey testleri ile SPSS istatistiksel analiz programı kullanılarak değerlendirilmiştir (α=0,05).
Elektrokimyasal korozyon sonuçları lazer sinterizasyon yönteminin alaşımın korozyon direncini arttırdığını ve iyon salımını azalttığını göstermiştir. Döküm NiCr grubundaki nikel (Ni) salınımı (0.0724 ppm), döküm CoCr grubuna (0.0027 ppm) ve lazer sinterize CoCr grubuna (0.0008 ppm) oranla daha yüksek bulunmuştur. Döküm CoCr grubunda (0.369 ppm) kobalt (Co) salınımı, lazer sinterize CoCr grubundan (0.312 ppm) daha yüksek kaydedilmiştir ve fark istatistiksel olarak anlamlıdır. NiCr disklerin yerleştirildiği hücre kültürlerinin ortalama canlılık yüzde değeri (optik yoğunluk değerleri) (0.333 ± 0.102) kontrol grubuna oranla (0.554 ± 0.06) istatistiksel açıdan anlamlı düzeyde farklılık göstermiştir. Döküm CoCr (0.404 ± 0.341) ve lazer sinterize CoCr (0.450± 0.051) alaşımları, kontrol grubu ve döküm NiCr grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık göstermemiştir.
Mevcut çalışmanın sınırları göz önünde bulundurularak in vitro deneylerin sonucuna bakılarak, seçici lazer sinterleme yönteminin dental alaşımların biyouyumluluklarını olumlu yönde etkilediği söylenebilir.

Abstract:
Direct Selective Laser Sintering Method (SLS) that has been used over the past twenty years is an alternative contemporary technique to casting in dentistry.
This new technology has some advantages compared to conventional methods like reducing manufacturing time and cost, reducing the laboratory procedures effects tecnicians health and enables production of structures with high mechanical properties.
The aim of this study was to compare the corrosion resistance, ion release and biocompatibility of laser sintered CoCr dental alloy with conventionally cast NiCr and CoCr dental alloys. 
For electrochemical studies cylindrical specimens with 11mm diameter, 3mm height and a 1 mm hole in the middle (n=5/group) were tested in artificial salivia. For this purpose, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiodynamic polarization tests were used. The same specimens were used to evaluate ion release with the help of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS) quantitatively. Specimens with 3mm diameter and 5mm heigth were prepared for cell culture tests (n=6/group). The biocompatibilitiy of groups were evaluated using 3T3 mouse fibroblast cell culture's kept in Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) and mitochondrial activity assay (MTT)  was used. Results of elemental release were statistically analysed using two-way ANOVA followed by post-hoc Tukey test and cell culture results were compared using one-way ANOVA followed by the Tukey test (α= 0.05). 
The results of electrochemical tests showed that laser sintering method increases the corrosion resistance and decreases the ion release. Nickel (Ni) release from cast NiCr alloys (0.0724 ppm) was higher than cast CoCr (0.0027 ppm)  and laser sintered CoCr alloys (0.0008 ppm). Cobalt (Co) release from cast CoCr alloy (0.369 ppm) were higher than laser sintered CoCr (0.312 ppm)  alloy and the difference was statistically significant. The average viability percentage value (optical absorbance values)  of cells that NiCr discs were placed in (0.333 ± 0.102) showed statistically significant differences than the control group (0.554 ± 0.06). Cast CoCr (0.404 ± 0.341) and laser-sintered CoCr (0.450± 0.051) alloys were not statistically significantly different than the cast NiCr and control groups.
With the limitations of this study results from the current in vitro experiments can be concluded as that the selective laser sintering method affects the biocompatibility of dental alloys positively.