Icon® materyali ile rezin infiltrasyon yöntemi sonucunda materyalin mikrosertliği, yapay çürük lezyonuna penetrasyonu ve AFM ile yüzey kalitesinin incelenmesi
Evaluation of the resin infiltration technique with the material icon® and the assessment of microhardness, penetration into artificial caries lesions and surface quality using AFM
Yazar: ELİF BERİL GÜRDOĞAN
Danışman: PROF. DR. NÜKET SANDALLI
Yeditepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Pedodonti Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Dental materyaller = Dental materials ; Diş çürükleri = Dental caries ; Kompozit reçineler = Composite resins ; Mikrosertlik = Microhardness ; İnfiltrasyon = Infiltration

Özet:
Modern diş hekimliğinde başlangıç çürük lezyonların kontrol altına alınması hassaslığını koruyan bir konudur. Günümüzde bu lezyonlara yönelik bir çok tedavi çeşidi bulunmakla birlikte en etkin ve invazif olmayan teknik arayışı devam etmektedir. Yakın zamanda, düz ve ara yüzeylerdeki kavitesiz lezyonlara düşük viskoziteli rezinlerin penetrasyonu söz konusu olmuştur. Bu 'infiltran' materyaller demineralize olmuş mine dokusundaki mikroporları tıkayarak bakteri ve asitlerin geçişini engellemekte ve sonucunda lezyon ilerleyişini azaltılabilmekte veya durdurulabilmektedir. Çürük lezyonların infiltrasyonu; kavitasyonu bulunmayan, dentinin dış üçte birine kadar uzanan, remineralize olması beklenmeyen veya başka yöntemlerle durudurulamayacağı düşünülen mine lezyonların invazif olmayan tedavi seçenekleri arasında yer almaktadır. Icon®, piyasada bulunan tek infiltran materyali olup yalnıca rezin infiltrasyon işlemi için geliştirilmiştir.
Rezin infiltrasyon tekniği yeni bir tedavi tekniğidir ve materyalin tam potansiyelini saptayabilmek adına daha çok çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmanın amacı, büyük bir örnek grubunda Icon® materyalinin mikrosertlik (VSN) değerlerini sağlam ve demineralize mine ile karşılaştırmak, penetrasyon kabiliyetini Taramalı Ekektron Mikroskobu (SEM) ve yüzey kalitesini (pürüzlülüğünü) Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile değerlendirmektir.
Bu amaçla, sığır dişlerinden elde edilen mine örnekleri rastgele bir şekilde 3 gruba ayrılmıştır: mikrosertlik (n=60), SEM (n=10) ve AFM (n=60). Mikrosertlik grubu; negatif kontrol (n=20), demineralizasyon (n=20) ve Icon® grubu olmak üzere üç alt gruba ayrılmıştır. AFM grubu da negatif kontrol (n=30) ve Icon® grubu olmak üzere iki alt gruba ayrılmıştır.
Mikrosertlik grubunda, demineralizasyon ve Icon® örneklerinde, demineralizasyon penceresi oluşturmak adına, 4x4 mm boyutunda yapıştırmalar uygulanmış ve kalan tüm sağlam mine yüzeylerine aside dayanıklı şeffaf oje sürülmüştür. Uygun demineralizasyon süresinin saptandığı pilot çalışması sonucunda beyaz lezyonlar oluşturulmuştur. Icon® uygulamasını takiben her grubun mikrosertlik (VSN) değerleri ölçülmüştür.
SEM grubu örneklerinin hazırlanmasında, mikrosertlik grubu ile aynı yöntem kullanılmıştır ve 10 tane mine örneğine 4x10 mm boyutunda yapıştırmalar uygulanmıştır. Demineralizasyonu takiben, üretici firmanın talimatlarına göre materyal uygulanmış ve örnekler SEM ile incelemeye yönelik platin ile kaplanmışlardır.
AFM grubunda da mine örnekleri (n=60) mikrosertlik ve SEM gruplarındaki gibi hazırlanmışlardır. Negatif kontrol grubu cilalanarak yüzeye hiç bir uygulama yapılmamıştır. Icon®  uygulamasını takiben örnekler AFM ile yüzey pürüzlülüğü açısından incelenmiş ve değerlendirilmişlerdir.
Bu çalışmanın sonucunda, VSN açısından tüm gruplar arasında anlamlı farklılık olduğu görüldü (p=0,0001). Demineralizasyon grubunun VSN ortalamaları, kontrol ve Icon® gruplarından istatistiksel olarak anlamlı derecede düşük bulunmuştur (p=0,0001). Kontrol ve Icon® gruplarının VSN ortalamaları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığa rastlanılmamıştır (p=0,073). Örneklerin SEM incelemesinde, Icon® infiltranı başarılı penetrasyon kabiliyeti göstermiştir ve kabul edilebilir bir yüzey kalitesi sergilemiştir. Pilot çalışmasındaki görüntülerde yıkım göstermiş olan prizma merkezlerinin ve mikroporlarının materyal tarafından tıkandığı gözlenmiştir. AFM görüntüleri incelendiğinde, Icon® grubunun kontrol grubuna göre oldukça pürüzlü yüzeylere sahip olduğu görülmüştür. AFM bulguları rakamsal olarak değerlendirildiğinde, Icon® grubunun kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek Sq (p=0,0001), Sa (0,0001), ortalama yükseklik (p=0,0001) ve maksimum deviasyon (p=0,01) değerlerine sahip olduğu görülmüştür. 
Bu tez çalşması sonucunda, Icon® materyalinin yüzey pürüzlülüğünün azaltılmasına yönelik daha çok çalışmanın yapılması gerektiği gözlenmiştir. Materyalin penetrasyon süresini azaltmaya yönelik çalışmaların yapılması özellikle çocuk hastalar için faydalı olacaktır.

Abstract:
The management of incipient caries lesions is still considered a delicate subject in modern dentistry. With many treatment options currently available, the search for the least invasive yet most effective technique has been the main goal in micro-invasive dentistry for many decades. One of the most promising treatment options involving the penetration of a low-viscosity resin into non-cavitated carious lesions located on smooth and proximal surfaces has recently been introduced. These 'infiltrant' materials occlude the micropore structures found in demineralised enamel and block the passages that bacteria and acid require to cause further dissolution of the enamel structure thus inhibiting lesion progression. Caries infiltration is considered a non-invasive treatment option for non-cavitated enamel lesions extending to the outer third of dentin which are not expected to show remineralisation or arrest by ways of other non-invasive treatments. Icon® is a commercially available resin infiltrant material developed solely for this purpose.
The resin infiltration technique is a novel technique and further detailed studies are required to fully understand its current and full potential. Therefore, the aim of this study was to evaluate the microhardness (VHN) values of Icon® in comparison with sound and demineralised enamel in a large subject group as well as evaluate the penetration capability using Scanning Electron Microscopy (SEM) and surface quality (roughness) via Atomic Force Microscopy (AFM).
Enamel specimens prepared from bovine incisors were randomly allocated into 3 groups: microhardness (n=60), SEM (n=10) and AFM (n=60), respectively. The microhardness group was divided into 3 subgroups: control (n=20), demineralisation (n=20) and Icon® (n=20) groups. AFM group was also divided into control (n=30) and Icon®  (n=30) subgroups.
For the microhardness group, in order to form a demineralisation window on each demineralisation and Icon® group sample, a 4x4 mm sticker was placed and the remaining sound enamel was covered in acid resistant clear nail varnish. Following a pilot study in which a suitable demineralisation time was distinguished, incipient caries lesions were formed. After the application of Icon®, the microhardness (VHN) values of each group was measured. 
For the SEM group, the same method previously described for the microhardness group was used but with 4x10 mm stickers on 10 bovine enamel samples. Following demineralisation, the infiltrant was applied according to the manufacturers instructions and sputtered with platin for the SEM evaluation.
For the AFM group, the enamel samples (n=60) were prepared as previously described. The negative control group was polished with no applications applied to the surface. Following the application of Icon® , the samples were observed by AFM and the surface roughness was  evaluated.
As a result of this study, the mean VHN values of all groups were determined to be significantly different from one another (p=0,0001). VHN values in the demineralisation group were determined to be significantly lower than the negative control and Icon® groups (p=0,0001). No statistically significant difference was observed between mean VHN values for the negative contol and Icon® groups (p=0,073). In the SEM group, Icon® showed successful penetration abilities and an acceptable surface. It could be seen that the infiltrant occluded the micropores and filled in the prism cores that had previously showed dissolution. AFM images suggested that Icon® has a much rougher surface than the control group. When the AFM results were evaluated numerically, it could be seen that the Icon®  group possessed statistically higher Sq (0,0001), Sa (0,0001), mean height (p=0,0001) and maximum deviation (p=0,01) values when compared with the control group.
In conclusion, the present study shows that more studies are required in order to improve the surface roughness of this material. Properties such as decreased penetration time would be beneficial for child patients.