ARAŞTIRMA (Research) Hacettepe Dişhekimliği Fakültesi Dergisi Cilt: 29, Sayı: 3, Sayfa: 26, 2005 Kompozit Rezinin Mineye Bağlanma Dayanımı Üzerine Farklı Saklama Solüsyonlarının Etkisi The Effect of Various Storage Solutions on The Bond Strength of Resin Composite to Enamel *Yrd.Doç.Dr. Gül Tosun, * Yrd.Doç.Dr. Yağmur Şener, **Doç.Dr. Abdülkadir Şengün *Selçuk Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Pedodonti Anabilim Dalı **Selçuk Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Diş Hastalıkları ve Tedavisi Anabilim Dalı ÖZET Amaç: İn vitro araştırmalarda dişler deneylerde kullanılacağı ana kadar dehidrate olmaması ve mikroorganizmaların ürememesi amacıyla, çeşitli saklama solüsyonlarında saklanmaktadır. Bu çalışmanın amacı çekilmiş dişleri saklamak için kullanılan üç farklı solüsyonun, mine yüzeyine uygulanan bir kompozit rezin dolgu maddesinin bağlanma dayanımı üzerine etkilerini araştırmaktır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada 60 adet çürüksüz daimi molar diş çekimden hemen sonra 3 gruba ayrılarak % 0.1 lik timol, %10 luk formol, distile su içine konuldu. Saklama ortamlarında 24 saat bekletilen dişlerin bukkal mine yüzeylerine kompozit rezin dolgular (%36 fosforik asit, Prime&BondNT+SpectrumTPH) yapıldı. Daha sonra dişler yeniden aynı saklama ortamına taşınarak 37 o C deki etüvde 24 saat bekletildi. Su soğutması altında düşük devirdeki elmas separe ile kesilen dişlerden, yaklaşık 1 mm 2 lik bağlanma yüzeyine sahip çubuk şeklinde örnekler elde edildi. Örneklere 1mm/dk hızda makaslama kuvveti uygulandı. Bulgular ve sonuçlar: Kompozit rezin dolguların mikromakaslama kuvvetlerine karşı bağlanma dayanımları timol grubunda 7.35±2.28 MPa, formol grubunda 8.48±2.38 MPa, distile su grubunda ise 9.24±2.57 MPa olarak belirlendi. İstatistiksel değerlendirme sonucunda; timolde bekletilen dişlerin bağlanma dayanımının distile suda bekletilen dişlerden daha düşük olduğu (p<0.05) bulundu. Formol solüsyonunda bekletilen dişler ile distile suda bekletilen dişlerin ve timolde bekletilenler ile formol solüsyonunda bekletilen dişlerin bağlanma dayanımları arasında ise istatistiksel olarak anlamlı fark olmadığı (p>0.05) belirlendi. Sonuç olarak, saklama solüsyonlarının kompozitin mineye bağlanma dayanımı üzerinde farklı etkilere neden olabileceği görüldü. ANAHTAR KELİMELER Saklama solüsyonu, Mikromakaslama, Bağlanma dayanımı, Mine ABSTRACT Aim: Teeth are stored in in vitro studies to prevent both dehydration of teeth collected and growth microorganisms in the storage solutions until they are used. The aim of this study was to determine the effect of three different solutions used to storage extracted teeth on the bond strength of a resin composite to enamel. Material and Methods: Sixty human noncarious permanent molars were used in this study. Immediately after extraction, the teeth were divided into three groups for storage solutions (0.1 % thymol, 10% formalin, distilled water). After 24 h at room temperature in thymol, formalin, distilled water storage, enamel surfaces were covered by a hybrid composite (36% phosphoric acid, Prime&BondNT, TPH) according to the manufacture s instructions. The restored teeth were replaced in its respective storage solution at 37 o C for 24 h. The bonded specimens were serially sectioned with a water cooled diamond saw. The bond area of the sticks was approximately 1 mm 2. The specimens were subjected to the microshear bond strengths test at a crosshead speed of 1mm/min. Results and conclusion: It was found that the microshear bond strengths of the resin composite to enamel were 7.35±2.28 MPa, 8.48 ±2.38 MPa, 9.24±2.57 MPa in thymol, formalin and distilled water group respectively. Statistical evaluation were indicated that the teeth stored in thymol had statistically lower shear bond strength than those distilled water (p<0.05). There was no statistically difference between teeth stored in formalin and distilled water, formalin and thymol(p>0.05). As a conclusion, it was seen that storage solutions may have different effects on the bond strenght to enamel tissue of the resin composite. KEYWORDS Storage solution, Micro shear, Bond strength, Enamel
GİRİŞ Dental materyallerin bağlanma dayanımı, mikro sızıntı, renk uyumu, yüzey sertliği gibi birtakım fiziksel özellikleri in vivo ve in vitro ortamlarda araştırılarak test edilmektedir. İn vitro çalışmalarda genellikle çekilmiş insan dişleri kullanılmaktadır 1,2. Labaratuvar ortamında bu dişlerin kullanımı esnasında çok sayıda patojenin varlığı tespit edilmiştir. Pagonia ve ark 3 çekilmiş dişler üzerinde Klebsiella, Enterobacter, Pseudomonas, Shigella, Proteus ve Salmonella gibi mikroorganizmalara dikkati çekmiştir. Bu nedenle yazarlar bu dişlerden araştırıcılara birtakım hastalıkların geçebileceğini hatırlatarak, mikroorganizma kontaminasyonunun kontrol altına alınması gerektiğini bildirmişlerdir 4. Dişlerin çekim işleminden kullanılacağı ana kadar geçen sürede dehidrate olmasını önlemek amacıyla solüsyonlar içinde tutulması önerilmektedir 4,5. Distile su ve salin bu amaçla kullanılan solüsyonlardandır 6,7. Saklama ortamında mikroorganizmaların üremesini engellemek amacıyla etanol, formol, timol, sodyum hipoklorit, glutaraldehit gibi antimikrobiyal kimyasal maddeler ilave edilebilmektedir 811. Ancak araştırıcılar ortamdaki kimyasal maddelerin, diş dokularını ve kullanılan materyalin özelliklerini değiştirebileceğini belirtmektedirler 5. Nitekim Muhlleman 12 salin içinde 2 gün bekletilen dişlerin mine dokusunun sertlik derecesinde azalma olduğunu gözlemiştir. Ayrıca saklama ortamlarının dental materyallerin bağlanma dayanımı üzerine etkili olabileceğinden söz edilmektedir 11,13. Bu çalışmada, saklama ortamı olarak kullanılan % 0,1 timol, %10 formol ve distile suyun kompozit rezin dolgu maddesinin mineye bağlanma dayanımı üzerine etkisi mikromakaslama test metodu ile araştırılmıştır. GEREÇ VE YÖNTEM: Altmış adet çürük içermeyen daimi molar diş, çekimden hemen sonra % 0,1 timol, %10 formol ve distile su içinde bekletilmek üzere 3 gruba ayrıldı. Dişlerin seçiminde bukkal yüzeylerinde çürük, mine çatlağı gibi bir defekt olmamasına dikkat edildi. Çekilen her bir diş kendi saklama solüsyonunda 24 saat (oda ısısında) bekletildikten sonra bukkal mine yüzeyine kompozit rezin dolgu materyali ile restorasyon yapıldı. Mine yüzeylerine 15 sn süreyle % 36 lık fosforik asit uygulandı ve yüzeydeki asit 15 sn yıkanarak uzaklaştırıldı. Asitleme işleminin ardından Prime Bond NT (Dentsply/De Trey, Konstanz, Germany), diş yüzeyine 20 sn süreyle uygulandı ve düşük basınç altında kurutuldu. Işık cihazı (Hilux 350 visible curing light, Benlioğlu, Ankara, Türkiye) ile 20 sn polimerizasyonu sağlandı. Spectrum TPH kompozit dolgu maddesi (Dentsply/De Trey, Konstanz, Germany) bonding işleminden sonra bukkal mine yüzeyine inkremental teknik ile 2 mm geçmeyen tabakalar halinde 3 tabaka yerleştirildi. Dolgunun her tabakası 40 sn süreyle polimerize edildi. Dolguları yapılan dişler kendi saklama ortamlarına tekrar konularak 37 o C deki etüvde 24 saat bekletildi. Her bir dişin kökü minesement birleşiminin 2 mm altından kesildi. Kökleri uzaklaştırılan dişler akrilik bloklara sirkolant mum ile yapıştırıldı. Akrilik bloklar su soğutması altında düşük hızda dönen kesme cihazına yerleştirilerek (Resim1) (Isomet, Buehler Ltd, Lake Bluff, IL, USA) her bir dişten yaklaşık 1 mm 2 lik bağlanma yüzeyine sahip çubuk şeklinde örnek elde edildi (Resim 2). Çubuklar, kırma ucu bağlanma bölgesine gelecek şekilde künt uçlu mikromakaslama test düzeneğine yerleştirildi. Bu örneklere mini instron (Harvard Apparatus Co. Inc. Dover, Mass. USA) makinesi ile 1mm/dk hızda makaslama kuvveti uygulandı (Resim 3). Kopma değerleri MPa cinsinden hesaplandı. Kopma başarısızlıklarını değerlendirmek için x20 büyütmeli ışık mikroskobu (Olympus SZ40 45 TRPT, JAPAN) kullanıldı. Kırılma tipleri adeziv, koheziv, miks tip olarak kaydedildi. Distile su, timol ve formol saklama solüsyonlarının kompozit rezin/mine bağlanma dayanımına etkisini değerlendirmek için Kruskall Wallis tek yönlü varyans analizi uygulandı. İkişerli karşılaştırmada ise MannWhitney U testinden faydalanıldı. Kırılma tiplerinin sonuçları yüzdelik dilimler halinde değerlendirildi.
BULGULAR: RESİM 1 Dişlerin İsomet ile düşük hızda kesilmesi Kompozit rezin dolguların bağlanma dayanımları timol grubunda 7.35±2.28 MPa, formol grubunda 8.48±2.38MPa, distile su grubunda ise 9.24±2.57 MPa olarak belirlendi. İstatistiksel değerlendirmenin sonucunda, timolde bekletilen dişlerin bağlanma dayanımları ile distile suda bekletilen dişlerin bağlama dayanımları arasında anlamlı fark olduğu belirlendi (p<0.05). Formolde bekletilen dişler ile distile suda bekletilen dişlerin bağlanma dayanımları arasında ve timolde bekletilen dişler ile formolde bekletilen dişlerin bağlanma dayanımları arasında ise istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı (p>0.05) (Tablo I). TABLO I Farklı saklama solüsyonlarında bekletilen dişlere uygulanan kompozit materyalin bağlanma dayanımı değerleri ve istatistiksel karşılaştırılması Saklama ortamları MPa(Ort ±SS) Distile Su 9.24±2.57 Timol 7.35±2.28 p=0.02* Formol 8.48±2.38 p=0.40 Formol 8.48±2.38 p=0.08 RESİM 2 Mikromakaslama testi için hazırlanan örnekler *=p<0.05 Timol grubunda % 40 adeziv, % 60 koheziv tip kırılma gözlendi. Formol grubunda % 75, adeziv, % 25 koheziv tip kırılma belirlendi. Distile su grubunda ise kırılma tipleri % 80 adeziv, % 20 koheziv olarak gözlendi (Tablo II). TABLO II Kırılma Tipleri (%) Adeziv Koheziv Miks Timol 40 60 RESİM 3 Mikromakaslama test aletine yerleştirilmiş çubuk Formol 75 25 Distile Su 80 20
TARTIŞMA Bağlanma dayanım testleri, restoratif ve adeziv sistemlerin klinik performansını değerlendirmede sıklıkla kullanılan yöntemlerdendir 1417. Diş dokuları ile restoratif materyaller arasındaki bağlanma dayanımını belirlemek için klasik makaslama ve gerilme test metotlarının yanı sıra ortalama 1 mm 2 lik yüzey alanının kullanıldığı mikro test yöntemleri de kullanılmaktadır 18. Mikrogerilme ve mikromakaslama test metotlarında küçük yüzey alanına sahip örneklerin kullanılması sayesinde, adeziv sistem ile diş dokusunun ara yüzeyinde homojen olmayan stres dağılımlarının elimine edilebileceği belirtilmiştir 18. Bu çalışmada Shimida ve ark 1921, Şengün ve ark 22, Mc Donough ve ark 23 nın çalışmalarında olduğu gibi, örneklerden ortalama 1 mm 2 lik bağlanma yüzeyine sahip çubuklar elde edilerek mikromakaslama test yöntemi kullanılmıştır. Mineye bağlanmada total etch sistemlerin self etch sistemlerden daha başarılı olduğu bilinmektedir 24. Bu çalışmada da mine yüzeyi % 36 lik fosforik asit uygulaması ile bonding materyali için hazırlanmıştır. İn vitro çalışmalarda çekilmiş dişlerin saklanması amacıyla çok sayıda solüsyon kullanılmaktadır 25. Distile su, formol ve timol bu solüsyonlar içinde en sık tercih edilenlerdendir 2628 Saklama ortamlarının bağlanma dayanımına etkisine yönelik yapılan çalışmalara bakıldığında kullanılan solüsyona ve materyallere bağlı olarak farklı sonuçların elde edildiği gözlenmektedir. Shaffer ve ark 29 dişlerin glutaraldehit ve sodyum hipokloritte 24 saat bekletilmesi ve otoklavda sterilize edilmesi metotlarının dolgu maddelerinin makaslama kuvvetlerine karşı mineye bağlanma dayanımı üzerinde herhangi bir farka neden olmadığını bulmuşlardır. Retief ve ark 11 beş farklı saklama solüsyonu (kloroamin, etanol, salin, formol ve timol) içinde saklanan dişlere uygulanan dolgu maddelerinin makaslama kuvvetlerine karşı bağlanma dayanımlarını test etmişlerdir. İki günlük saklama süresi sonunda timol ve etanol gruplarındaki dişlerin bağlanma dayanımı ortalamalarının kloroamin, salin ve formol gruplarından daha düşük olduğunu gözlemişlerdir. Bizim çalışmamızda da timol içinde saklanan dişlerin bağlanma dayanım değerlerinin distile su grubundan daha düşük olduğu saptanmış ve aralarında istatistiksel fark bulunmuştur. Timol grubunun bağlanma dayanım ortalamaları formol grubundan daha düşük çıkarken aralarında istatistiksel fark bulunmamıştır. Fujisawa ve Kadoma 30 fenolik bileşiklerin metakrilat polimerizasyonu üzerine etkisini inceledikleri çalışmalarında fenolik bir antiseptik olan timolün, serbest radikal grupları ile reaksiyona girerek metakrilat polimerizasyonunu engellediğini bulmuşlardır. Bizim çalışmamızda da timol içinde saklanan dişlerin bağlanma dayanım değerleri ortalamalarının diğer gruplardan düşük çıkması timolün metakrilat polimerizasyonu üzerindeki olumsuz etkilerine bağlanabilir. Çalışmamızda makaslama testi neticesinde oluşan kırılma tipleri değerlendirildiğinde, formol ve distile su gruplarında benzer şekilde adeziv tip kırılma oranının koheziv tip kırılmaya göre daha fazla olduğu gözlenirken timol grubunda koheziv tip kırılmanın daha fazla olduğu tespit edildi. Koheziv başarısızlık, materyalin kendi içindeki bir güçsüzlükten kaynaklanan kırılma şeklidir 31,32. Timol grubunda koheziv kırılmanın daha yüksek oranda gözlenmesi yukarıda da belirtildiği gibi, timolün restoratif materyalin polimerizasyonu üzerinde gerçekleştirdiği olumsuz etkilerin bir sonucu olarak açıklanabilir. Bu çalışmada distile su ve formol gruplarının bağlanma dayanım değerleri arasında istatistiksel fark gözlenmemiştir. Bu iki saklama ortamı arasında istatistiksel fark bulunmamasına rağmen distile suyun antibakteriyel özelliklere sahip olmaması bir dezavantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunun yanı sıra fiksatif bir ajan olarak bilinen formol bileşiği, diş dokularının inorganik yapısı ile herhangi bir etkileşime girmezken, organik yapılardaki protein içeriği ile metilen köprüleri oluşturabilmektedir 33. Bu durumun, organik yapısı daha fazla olan, dentin dokusunda yapılacak olan çalışmalarda göz ardı edilmemesi gerektiği düşünülmektedir. SONUÇ İncelenen saklama solüsyonları arasında en yüksek bağlanma dayanımı distile su grubunda bulunmuş ancak distile su ve formol grupları arasında istatistiksel fark gözlenmemiştir. Distile su grubunda en yüksek değerlerin elde edilmesinin yanı sıra distile suyun antimikrobiyal özelliğe sahip olmadığı unutulmamalıdır. Kompozit/mine makaslama kuvvetlerine karşı en düşük bağlanma değeri ise timol grubunda bulunmuştur. Bu sonucun timolün metakrilat
polimerizasyonuna olan olumsuz etkisinden kaynaklandığı düşünülebilir. Dişlerin deney yapılacağı ana kadar saklanabilmesi için kullanılan saklama ortamının dehidratasyonu önlemesi ve antimikrobiyal özellikte olması istenir. Öte yandan bu solüsyonların kimyasal içeriklerinin dişin organikinorganik yapısını, ayrıca uygulanacak restoratif materyalin kimyasalfiziksel özelliklerini değiştirebileceği göz ardı edilmemelidir. KAYNAKLAR 1. Pashley DH. In vitro simulations of in vivo bonding conditions. Am J Dent 1991;Oct;4(5):23740. Review. 2. Goodis HE, Marshall JrGW, White JM, Gee L, Hornberger B, Marshall SJ. Storage effects on dentin permeability and shear bond strengths. Dent Mater 1993; 9:7984. 3. Pagonia RP, Scheid RC, Rosen S, Beck FM. Airborne microorganisms collected in a preclinical dental laboratory. J Dent Educ1985;49:653655. 4. Dewald JP. The use of extracted teeth for in vitro bonding studies: a review of infection control considerations. Dent Mater 1997; Mar:13(2):7481. Review. 5. Ziskind D, Gleitman J, Rotstein I, Friedman M. Evaluation of cetylpyridinium chloride for infection control in storage solution. J Oral Rehabil 2003;30:477481. 6. Raadal M. Bond srength of composites applied to acid etched enamel. J.Dent Res 1978;86:157162 7. Brannstrom M, Coli P, Blixt M. Effect of tooth storage and cavity cleansing on cervical gap formation in Class II glass ionome/composite restorations. Dent Mater 1992;8:327331. 8. Boyd A. Enamel structure and cavity margins. Oper Dent 1976;1:1328. 9. Causton BE, Johson NW. Changes in the dentine of human teeth following extraction and their implication for invitro studies of adhesion to tooth substance. Arch Oral Biol. 1979;24(3):22932. 10. Aquilino SA, Williams VD, Svare CW. The effect of storage solutions and mounting media on the bond strengths of a dentinal adhesive to dentin. Dent Mater 1987;3:131135. 11. Retief DH, Wendt SL, Bradley EL, Denys FR. The effect of storage media and duration of storage of extracted teeth on the shear bond strength of Scotchbond 2/Silux to dentin. Am J Dent 1989; 2(5):26973. 12. Muhlleman HR. Storage medium and enamel hardness. Helvetica Odontologia Acta 1964;8:112. 13. Goodis HE, Marshall Jr GW, White JM, Gee L, Hornberger B, Marshall SJ. Storage effects on dentin permeability and shear bond strengths. Dent Mater 1993;9:7984. 14. Erickson RL. Surface interaction of dentin adhesive materials. Oper Dent 1992; 5:8194. 15. Perinka L, Sano H, Hosoda H. Dentin thickness, hardness and Caconcentration vs. bond strentgh of dentin adhesive. Dent Mater 1992;8:229233. 16. Pashley DH. Adhesion testing of dentin bonding agents: a review. Dent Mater 1995; 11(2):11725. Review. 17. Phrukkanon S, Burrow MF, Tyas MJ. Effect of crosssectional surface area on bond strentghs between resin and dentin. Dent Mater 1998;14:120128. 18. Sano H, Sonoda H, Shono T, Takatsu T, Ciucchi B, Carvalho R et al. Relationship between surface area for adhesion and tensile bond strength evaluation of a microtensile bond test. Dent Mater 1994; 10(4):23640. 19. Shimada Y, Antonucci JM, Schumacher GE, McDonough W, Tagami J. Effects of regional tooth structure and sectioning orientation on microshear bond strength. Tagami J, Toledano M, Prati C, ed. Advanced adhesive dentistry 3rd International Kuraray Symposium Kuraray Co Ltd 1999;91103. 20. Shimada Y, Senawongse P, Harnirattisai C, Burrow MF, Nakaoki Y, Tagami J. Bond strength of two adhesive systems to primary and permanent enamel. Oper Dent 2002; 27(4):4039. 21. Shimada Y, Yamaguchi S, Tagami J. Microshear bond strength of dualcured resin cement to glass ceramics. Dent Mater 2002; 18(5):3808. 22. Şengün A, Özer F, Ceylan N, Ünlü N. Bonded surface area and bond strentgh: A microshear test. Continental European Division of the International Association for Dental Research Congress 2001, Roma 58, September. 23. McDonough W, Antonucci JM, He J, Shimada Y, Chiang MYM, Schumacher GE, Schultheisz CR. A microshear test to measure bond strengths of dentinpolymer interfaces. Biomaterials 2002; 23(17):36038. 24. Hara AT, Amaral CM, Pimenta LA, Sinhoreti MA. Shear bond strength of hydrophilic adhesive systems to enamel. Am J Dent 1999; 12(4):1814. 25. Rueggeberg FA. Sustrate for adhesion testing to tooth structurereview of the literature. Dent Mater 1991;72. 26. Davis EL, Joynt RB, Wieczkowski G, Laura JC. Bond durability between dentinal bonding agents and tooth structure. J Prosthet Dent 1989;62:253256. 27. Swift EJ, Hansen SE, Bailey SJ. Effects of the XR. Bonding systems on microleakage. Am J Dent 1990;3:143146. 28. Addy M, Mostafa P. Dentin hypersensitivity. I. Effects produced by the uptake in vitro of metal ions, fluoride and formaldehyde onto dentine. J Oral Rehabil: 1988;15:575 585. 29. Shaffer SE, Barkmeier WW, Gwinnett AJ. Effect of disinfection/sterilization on in vitro enamel bonding J Dent Educ 1985; 49:658659. 30. Fujisawa S, Kadoma Y. Effect of phenolic compounds on the polymerization of methyl methacrylate. Dent Mater 1992; 8(5):3246. 31. Armstrong SR, Boeyr DB, Keller JC. Microtensile bond strength testing and failure analysis of two dentin adhesives. Dent Mater 1998; 14(1):4450. 32. Schreiner RF, Chappell RP, Glaros AG, Eick JD. Microtensile testing of dentin adhesives. Dent Mater 1998;14(3):194201. 33. Goodis HE, Marshall JR, White JM. The effects of storage after extraction of the teeth on human dentine permeability in vitro. Archs Oral Biol 1991;36(8):561566. İLETİŞİM ADRESİ Yrd.Doç.Dr. Gül TOSUN Selçuk Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi, Pedodonti Anabilim Dalı Kampüs / KONYA Tel: 0 332 223 11 71 0 332 223 11 68 Fax: 0 332 241 00 62 Email: gultosun@hotmail.com