Farklı formlarda zirkonyum oksit (ZrO2) nano partikülleri ile güçlendirilmiş PMMA kaide materyallerinin bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of some physical and mechanical properties of PMMA denture base materials reinforced with different form zirkonium oxide (ZrO2) nanoparticles
Yazar: ZEYNEP ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. CANER YILMAZ
Gazi Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı / Protetik Diş Tedavisi Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2016
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı; farklı formlarda (tetragonal/kübik) ZrO2 nano partiküllerinin kimyasal olarak polimerize olan kaide materyaline ilave edilerek oluşturulan rezin yapıların transvers dayanım, elastisite modülü, yüzey pürüzlülüğü, renk stabilitesi, su emilimi ve çözünürlüğü üzerine olan etkilerini değerlendirmektir. İki farklı formda ZrO2 nano partikülleri silan bağlama ajanı (APTES) ile modifiye edildikten sonra ağırlıkça %1 oranında PMMA tozuna ilave edilmiştir. Üretici firmanın direktiflerine uygun toz/likit oranı kullanılarak test örnekleri hazırlanmıştır. ZrO2 nano partiküllerinin silan bağlama ajanı ile kimyasal bağlanması FT-IR analizi ile değerlendirilmiştir. Transvers dayanım ve elastik modül testi için 5 mm/dk kırma hızındaki üniversal test cihazı, yüzey pürüzlülüğü testi için profilometri, renk ölçümleri için spektrofotometre cihazı kullanılmıştır. Su emilimi ve çözünürlüğü testi için desikatör cihazı kullanılmıştır. Her bir alt gruptan iki örnek seçilmiştir ve örneklerin mikro yapısı SEM analizi ile değerlendirilmiştir. Veriler, Mann Whitney U, Kruskal Wallis, ANOVA ve post-hoc testler ile analiz edildi (p<0,05). İstatistiksel analizler; tetragonal ve kübik ZrO2 nanopartikülü ilavesinin PMMA kaide materyalinin transvers dayanımını azalttığını göstermiştir (p<0,001). Yüzey pürüzlülüğü değerleri paladent marka akrilik rezinde; tetragonal ZrO2 nanopartikülü ilave edilen grupta (p=0.008) meliodent marka akrilik rezinde ise, kübik ZrO2 nanopartikülü ilave edilen grupta daha düşük değerler göstermiştir (p=0,024). Ancak, her iki form (tetragonal/kübik) ZrO2 nanopartikülü ilave edilen PMMA kaide materyalinin renk değişimi (Paladent p=0,379/ Meliodent p=0,983) , su emilimi (Paladent p=0,108/ Meliodent p=0,361) ve çözünürlülüğü (Paladent p= 0,179/ Meliodent p= 0,336) değerleri istatistiksel olarak anlamlı fark göstermemiştir. Çalışmamızın sonuçları ZrO2 nanopartikülleri ile PMMA matriksin arasındaki bağlantının ve ZrO2 nanopartiküllerinin PMMA matriksi içerisinde homojen dağılımını sağlayacak yeni uygulamaların ve işlemlerin geliştirilmesi gerekliliğini öngörmektedir.

Abstract:
The aim of this study is to evaluate the effect of structure of the resins, formed by adding different forms (tetragonal/cubic) zirkonium oxide (ZrO2) nanoparticles to chemically curing denture base material, on transvers strength, modulus of elasticity, surface roughness, color stability, water sorption and solubility. After two different forms ZrO2 nanoparticles were modified with silane coupling agent (APTES), it was added to PMMA powder 1 % by weight. Test specimens were prepared using powder/liquid ratio according to the manufacturer's instructions. The chemical bonding of ZrO2 nanoparticles with silane coupling agent was evaluated by FT-IR analysis. The universal testing machine with a crosshead speed of 5 mm/min for transverse strength and elastic modulus test, the profilometer for surface roughness test, the spectrophotometer for color measurement was used. Desiccator machine was used for water sorption and solubility test. Two test specimens from each subgroup was selected and the microstructure of the specimens were evaluated by SEM analysis. The data were analyzed with Mann Whitney U, Kruskal Wallis, ANOVA and post-hoc tests (p<0,05). Statistical analysis showed that the transverse strength of PMMA base material was decreased by the addition of tetragonal and cubic nanoparticles (p<0,001). Surface roughness took lower values than the group which are added tetragonal ZrO2 nanoparticles in paladent brand acrylic resin (p=0.008) and the group that are added cubic ZrO2 nanoparticles in meliodent brand acrylic resin (p=0,024). However, both PMMA base materials that were added tetragonal and cubic ZrO2 nanoparticles showed statistically no significant difference on the values of color change (Paladent p=0,379/ Meliodent p=0,983), water sorption (Paladent p=0,108/ Meliodent p=0,361) and solubility (Paladent p= 0,179/ Meliodent p= 0,336).Results of our study suggested that the development of  new applications and process are required to provide the adhesion between ZrO2 nanoparticles and PMMA matrix and homogeneous distribution of ZrO2 nanoparticles in the PMMA matrix.