Hibrit CAD/CAM malzemelerinde farklı yüzey işlemlerinin ve yaşlandırmanın yüzey özelliklerine ve biyouyumluluğa etkisinin incelenmesi
The investigation of the  effects of different surface treatment and aging on the surface roughness and biocompatibility of hybrid CAD/CAM materials
Yazar: AHMET KESKİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLEM ÇÖLGEÇEN ; PROF. DR. EBRU ÇAL
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: CAD/CAM = CAD/CAM ; Dental materyaller = Dental materials ; Dental porselen = Dental porcelain ; Diş hekimliği eğitimi = Education-dental ; Yapay yaşlandırma = Artificial aging ; Yüzey işleme tekniği = Surface handling technique

Özet:
Hibrit Cad/Cam Malzemelerinde Farklı Yüzey İşlemlerinin ve Yaşlandırmanın Yüzey Özelliklerine ve Biyouyumluluğa Etkisinin İncelenmesi
Hibrit CAD/CAM materyalleri doğal dişe benzer mekanik özellikleri nedeniyle dişhekimliğinde pratiğinde tercih edilen materyaller arasında yerini almıştır. Bu materyallerde yüzey bitim işlemi olarak mekanik polisaj ve rezin glaze yöntemleri önerilmektedir. Simantasyon sonrası ağız içinde yapılan düzenlemeleri takiben uygun bitim yapılamaması durumunda yüzeyler pürüzlü olarak kalabilmektedir. Ayrıca ağız içi dinamik koşulların etkisiyle materyal yüzeyinde çeşitli bozulmalar da görülebilmektedir. Literatürde hibrit seramiklerin mekanik özellikleri hakkında çok sayıda araştırma olmasına rağmen, çevre dokular üzerindeki biyolojik etkileri ile ilgili sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, hibrit CAD/CAM materyallerinin farklı yüzey bitim işlemleri ve termal yaşlandırmaya bağlı olarak yüzey pürüzlülüğü ve sitotoksitelerindeki değişimi değerlendirmektir.
Bu çalışmada, hibrit seramik olarak esnek nano seramik (CS), rezin nano seramik (LU) ve polimer infiltre edilmiş ağ yapılı seramik (EN), kontrol grubu olarak ise feldspatik seramik (VM) CAD/CAM materyalinden 5x5x2 mm boyutlarında toplam 242 adet örnek kullanıldı. Materyaller, frez, polisaj ve glaze yüzey bitim işlemi olarak üç alt gruba ayrıldı. Her bir alt grupta pürüzlülük ölçümleri termal siklus öncesi ve sonrası aynı örnekte profilometre ile yapıldı (n=10). Hücre canlılık ölçümleri termal siklus öncesi ve sonrası olarak erken ve geç dönemde (1-30 gün) L929 fare fibroblastları kullanılarak MTT test yöntemiyle gerçekleştirildi (n=6). Apoptozis değerleri kaspaz-3 imünohistokimyasal yöntemiyle belirlendi. Her gruptan birer adet örnek kullanılarak yapılan SEM/EDS analzi ile yüzey topografisi ve kimyasal yapısı incelendi. İstatistiksel değerlendirmede iki yönlü ANOVA, tek yönlü ANOVA, bağımsız t testi ve eşleştirilmiş t testi uygulandı. Çoklu karşılaştırmalarda Tukey testi kullanıldı. Yüzey pürüzlülüğü ile sitotoksite arasındaki ilişki için Pearson Korelasyon Analizi uygulandı (α=0,05).
Çalışmamızın sonuçlarına göre aynı materyalde polisaj ve glaze yüzey işlemli grupların benzer pürüzlülüğe sahip olduğu bulundu. Feldspatik VM kontrol materyali en yüksek toplam pürüzlülük değerlerine sahipti. Polisaj yüzeyli gruplarda LU ve CS hibrit materyalleri, EN hibrit materyali ve kontrol grubu olan VM materyalinden daha düşük pürüzlülük gösterdi. Termal yaşlandırma işlemi glaze gruplarında anlamlı pürüzlülük artışına neden oldu. Yaşlanma öncesinde en biyouyumlu materyal EN iken, sonrasında CS olarak bulundu. Erken ve geç dönem hücre canlılıkları karşılaştırıldığında, frez ve glaze işlemlerinin zamana bağlı sitotoksite davranışını etkilediği görüldü. Yaşlandırma etkisiyle CS ve LU materyallerinin sitotoksitesi azalırken, EN materyalinin sitotoksitesinde artış meydana geldiği görüldü. Yaşlanma öncesinde apoptik değeri en yüksek hibrit materyaller CS ve LU iken, yaşlanma sonrasında ise EN olarak bulundu. Korelasyon analizi sonucuna göre yüzey pürüzlülüğü ile sitotoksite arasında zayıf bir pozitif ilişki olduğu görüldü.
Sonuç olarak en uygun yüzey bitiminin polisaj işlemi olduğu ve yaşlanma işleminden en çok etkilenen yüzeyin glaze yüzeyi olduğu söylenenebilir. Yüzeyin pürüzlü olarak kalmış olması özellikle hibrit seramiklerde sitotoksisite açısından
V
dezavantajlı olabilir. Polisajlı EN materyalinin daha yüksek biyouyumluluk sergilemesi nedeniyle klinik kullanımının daha avantajlı olacağını öngörmekle beraber, kesin yargılara varmak için bu konunun in-vivo çalışmalar ile desteklenmesi gerektiği kanaatindeyiz.
Anahtar kelimeler: CAD/CAM, Hibrit Seramikler, Yüzey Pürüzlülüğü, Biyouyumluluk, Yaşlandırma

Abstract:
The Investigation Of The Effects Of Different Surface Treatment And Aging On The Surface Properties And Biocompatibility Of Hybrid Cad/Cam Materials
Hybrid CAD/CAM materials have become one of the preferred materials in dentistry practice due to their mechanical properties similar to natural teeth. Mechanical polishing and resin glazing methods are recommended for surface finishing of these materials. After cementation, the surfaces may remain rough if proper finishing is not done following the arrangements made in the mouth. In addition, various deteriorations can be seen on the material surface with the effect of intraoral dynamic conditions. Although there are many studies on the mechanical properties of hybrid ceramics in the literature, there are limited studies on their biological effects on the surrounding tissues. The aim of this study is to evaluate the change in surface roughness and cytotoxicity of hybrid CAD/CAM materials due to different surface finishes and thermal aging.
In this study, flexible nano ceramic (CS), resin nano ceramic (LU) and polymer infiltrated network ceramic (EN) were used as hybrid ceramics, and feldspathic ceramic (VM) CAD/CAM material was used as the control group. In total, 242 samples were prepared with the dimensions of 5x5x2 mm. The materials were divided into three subgroups as ground, polishing and glaze surface finishing. In each subgroup, roughness measurements were made with a profilometer on the same sample before and after the thermal cycle (n=10). Cell viability measurements were performed with the MTT test method using L929 mouse fibroblasts in the early and late period (1-30 days) before and after the thermal cycle (n=6). Apoptosis values were determined by caspase-3 immunohistochemical method. Surface topography and chemical structure were examined by SEM/EDS analysis using one sample from each group. Two-way ANOVA, one-way ANOVA, independent t-test and paired t-test were used for statistical evaluation. Tukey test was used for multiple comparisons. Pearson Correlation Analysis was used for the relationship between surface roughness and cytotoxicity (α=0.05).
According to the results of our study, it was found that the groups with polishing and glaze surface treatment in the same material had similar roughness. The feldspathic VM control material had the highest total roughness values. In the polished surface groups, LU and CS hybrid materials showed lower roughness than the EN hybrid material and the control group VM material. Thermal aging process caused a significant increase in roughness in glaze groups. While EN was the most biocompatible material before aging, it was found to be CS afterward. When early and late cell viability were compared, it was seen that the ground and glazed surfaces
VII
affected the time-dependent cytotoxicity behavior. It was observed that the cytotoxicity of CS and LU materials decreased with the aging effect, while the cytotoxicity of EN material increased. The highest apoptic values before aging were found in CS and LU hybrid materials. After aging, the highest apoptic value was found in EN hybrid material. According to the results of the correlation analysis, it was seen that there was a weak positive relationship between surface roughness and cytotoxicity.
Conclusively, it can be said that the most suitable surface finish is the polishing process. Glazed surface is the most affected surface by the aging process. Rough surfaces may be disadvantageous in terms of cytotoxicity, especially in hybrid ceramics. The clinical usage of the polished EN material will be more advantageous due to its higher biocompatibility than other groups. However, this issue should be supported by in-vivo studies in order to reach certain conclusions.
Keywords: CAD/CAM, Hybrid Ceramics, Surface Roughness, Biocompatibility, Aging