Nano ve mikro boyutlarda biyoaktif cam partikülleri eklenen fissür örtücü materyallerin remineralizasyon etkinliklerinin in-vitro olarak değerlendirilmesi
In-vitro evaluation of the remineralization effectsof fissure sealants with bioactive glass particles in nanoand micro sizes
Yazar: GÖZDE ASENA BAYRAKTAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. PINAR KINAY TARAN
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Diş Hekimliği Fakültesi / Çocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı / Pedodonti Bilim Dalı
Derece: Diş Hekimliği Uzmanlık, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Biyoaktif camlar = Bioactive glass ; Dental materyaller = Dental materials ; Diş demineralizasyonu = Tooth demineralization ; Diş remineralizasyonu = Tooth remineralization ; Çukur ve fissür örtücüler = Pit and fissure sealants ; İn vitro = In vitro

Özet:
Bu çalışmada; farklı boyutlarda (nano, mikro, hibrit) biyoaktif cam (BAC) partikülleri ile modifiye edilen ticari fissür örtücü materyallerinin, minenin demineralizasyon direncine etkisinin ve remineralizasyonuna katkısının in vitro olarak değerlendirilerek karşılaştırılması amaçlanmıştır.
Çalışmamızda; kökleri uzaklaştırılıp epoksi rezin içerisine gömülen 45 adet çürüksüz daimi molar diş rastgele 5 gruba ayrılmış ve demineralizasyon solüsyonu ile dişlerin okluzal yüzeylerinde yapay başlangıç çürük lezyonları oluşturulmuştur. Demineralize edilen örneklerin sertlik ve elastisite modulü değerleri nanoindentasyon analizi ile değerlendirilmiştir. Ardından yapay başlangıç çürüğü oluşturulan okluzal yüzeylerdeki pit ve fissürlere fissür örtücü uygulaması yapılmıştır. Birinci grup kontrol grubu olarak seçilmiş ve ticari fissür örtücü materyali olan Helioseal F Plus (Ivoclar Vivadent, Schaan Liechtenstein) uygulanmıştır. İkinci gruba, %15 mikro boyutlu BAC (MİKRO BAC) ile; üçüncü gruba ise, %15 nano boyutlu BAC ile modifiye edilen fissür örtücüler (NANO BAC) uygulanmıştır. Dördüncü gruba %7.5 mikro boyutlu BAC ve %7.5 nano boyutlu BAC'ın doldurucu olarak kombine kullanıldığı fissür örtücüler (HİBRİT BAC) uygulanırken, beşinci grup fissür örtücü uygulamasının yapılmadığı negatif kontrol grubu olarak seçilmiştir. Her bir örnek ayrı kaplarda olacak şekilde gerçekleştirilen 7 günlük pH siklusunun sonrasında ikinci nanoindentasyon analizi yapılmıştır. Demineralizasyon sonrası ve pH siklusu sonrası değerler kullanılarak % yüzey sertlik iyileşme değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca her gruptan 1 adet olmak üzere toplamda 5 adet örneğin fissür örtücü tabanına komşu mine dokusunun ortalama iyon yüzdeleri SEM-EDS analizi ile incelenmiştir.
Nanoindentasyon analizi ile elde edilen veriler; SPSS 23.0 programı (IBM, Şikago, ABD) ile Shapiro Wilk testi, tek yönlü varyans analizi, Duncan testi ve t testi kullanılarak istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Sonuçların değerlendirilmesi p< 0,05 anlamlılık düzeyinde yapılmıştır.
Tüm gruplarda pH siklusu sonrası ortalama nanosertlik değerleri, demineralizasyon sonrası nanosertlik değerlerinden yüksek olmasına rağmen yalnızca NANO BAC grubundaki fark istatistiksel olarak anlamlıdır (p=0,036). Ortalama yüzey sertlik iyileştirme değerleri incelendiğinde ise en yüksek değer MİKRO BAC grubunda iken onu sırasıyla; HİBRİT BAC, KONTROL, NANO BAC ve NEGATİF KONTROL grupları izlemiş ancak değerler arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p=0,820). Gruplar arası ve grup içi demineralizasyon sonrası ve pH siklusu sonrası elastisite modulü değerleri karşılaştırıldığında ise istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p>0,05). SEM-EDS verileri incelendiğinde; ağırlıkça ve atomca % Ca ortalaması; en yüksek NANO BAC, en düşük ise NEGATİF KONTROL örneğinde görülmüştür. Ağırlıkça ve atomca % P ortalaması ise; en yüksek KONTROL örneğinde görülürken, en düşük ortalama NEGATİF KONTROL örneğinde görülmüştür. Ağırlıkça % Ca/P ortalaması BAC içeren örneklerde kontrol ve negatif kontrol gruplarındaki örneklere göre daha yüksek iken, en yüksek değer NANO BAC örneğinde gözlenmiştirr.
Rezin esaslı fissür örtücülere eklenen nano BAC partiküllerinin, fissür örtücüye komşu mine dokusunun demineralizasyona karşı direncini arttırdığı ve remineralizasyonuna anlamlı derecede katkıda bulunduğu görülmektedir.
Anahtar Kelimeler: nano biyoaktif cam, rezin esaslı fissür örtücü, nanoindentasyon, demineralizasyon, remineralizasyon

Abstract:
The aim of this study was to evaluate and compare the effect of commercial fissure sealant materials modified with bioactive glass (BAC) particles with different sizes (nano, micro, hybrid) on the demineralization resistance of the enamel and its contribution to the remineralization.
In our study; 45 caries-free permanent molar teeth were separated from their roots and embedded in epoxy resin. Then they were randomly divided into 5 groups and artificial initial caries lesions were created on the occlusal surfaces of the teeth with demineralization solution. After demineralization, the hardness and elasticity modulus values of samples were measured by nanoindentation analysis. Commercial fissure sealants (Helioseal F Plus Ivoclar Vivadent Schaan Liechtenstein) were applied to the control group. The experimental fissure sealants were applied to 3 groups; MICRO BAC (15 wt% of micro-sized bioactive glass+ Helioseal F Plus), NANO BAC (15 wt% of nano-sized bioactive glass+ Helioseal F Plus), HYBRID BAC (a combination of micro- (7.5 wt%) and nano-sized (7.5 wt%) bioactive glass + Helioseal F Plus). Fissure sealants were not applied to the negative control group. A second nanoindentation analysis was performed after a 7-day pH cycle. Then % surface hardness recovery values were calculated. One sample from each group was examined by SEM EDS and the mean ion percentages of the enamel adjacent to the fissure sealants were calculated.
The statistical analysis was performed by using SPSS 23.0 program (IBM, Chicago, USA), Shapiro Wilk test, one-way analysis of variance, Duncan test and t test. The results were evaluated at p <0,05 significance level.
In all groups, the average nanohardness values after the pH cycle were higher than nanohardness values after demineralization, But the difference was statistically significant only in the NANO BAC group (p=0,036). The highest average surface hardness recovery value was in the MICRO BAC group, followed by; HYBRID BAC, CONTROL, NANO BAC, and NEGATIVE CONTROL groups. But no statistically significant difference was found between the groups (p=0,820). No statistically significant difference was observed between the elastic modulus values after demineralization and after pH cycle, in all groups (p>0,05). According to SEM-EDS results; the average Ca (at%, wt%) value was; highest was the NANO BAC and the lowest was the NEGATIVE CONTROL sample. The average P(at%, wt%) values; highest was the CONTROL and lowest was the NEGATIVE CONTROL sample. The mean wt % Ca/P was higher in the samples containing BAC than the samples in the control and negative control, the highest value was in the NANO BAC sample.
Nano BAC particles added to resin-based fissure sealants increase the resistance of the enamel tissue adjacent to the fissure sealant against demineralization and significantly contribute to its remineralization.
Keywords: nano bioactive glass, resin-based fissure sealant, nanoindentation, demineralization, remineralization