Μελέτη Των Δυναμικών Θερμομηχανικών Ιδιοτήτων Και Της Εκχύλισης Αναλλοίωτων Μονομερών Σύγχρονων Οδοντιατρικών Νανο-Ϋβριδικών Και Νανο-Σύνθετων Φωτοσκληρυμμένων Υλικών

Abstract

Τα σύνθετα πολυμερικά υλικά οδοντιατρικών αποκαταστάσεων αποτελούν ένα σύγχρονο και πολύ ενδιαφέρον πεδίο έρευνας. Αποτελούνται από δυο κύριες φάσεις, την οργανική μήτρα, (συμπολυμερή των Bis-GMA, Bis-EMA, UDMA ή TEGDMA) και την ανόργανη ενισχυτική φάση που είναι κυρίως SiO2 ή/και άλλες ανόργανες ενώσεις. Χαρακτηρίζονται ως νανοσύνθετα ή νανοϋβριδικά ανάλογα με την κοκκομετρική κατανομή των σωματιδίων του ανόργανου μέρους τους. Τα οδοντιατρικά σύνθετα πολυμερικά υλικά λειτουργούν στη στοματική κοιλότητα και υφίστανται την επίδραση του σάλιου, νερού και διαφόρων υπολειμμάτων τροφών/ποτών. Για την επίδραση αυτών, στην αντοχή των σύνθετων, έχει προταθεί η παραμονή τους σε ορισμένα υγρά που προσομοιάζουν τα στοματικά. Στην παρούσα Διατριβή μελετήθηκαν με Δυναμική Θερμομηχανική Ανάλυση (DMTA) και Υγρή Χρωματογραφία Υψηλής Πίεσης (HPLC) πέντε σύγχρονα εμπορικά προϊόντα• και συγκεκριμένα τα Filtek™ Supreme XT Body (3M ESPE), Filtek™ Supreme XT Translucent (3M ESPE), Grandio® (Voco GmbH), Protofill-nano (Συνεταιρισμός Οδοντιάτρων Θεσσαλονίκης) και Tetric EvoCeram® (Ivoclar Vivadent AG), τα οποία παρουσιάζουν διαφορετική σύσταση. Αρχικά μελετήθηκε η κινητική του φωτοπολυμερισμού των υλικών με την τεχνική της Φασματοσκοπίας Υπερύθρου (FT-IR) με σκοπό να βρεθεί ο βέλτιστος χρόνος φωτοπολυμερισμού, που προσδιορίστηκε ότι είναι για όλα τα δείγματα 60 s. Ο φωτοπολυμερισμός έγινε με ειδική συσκευή που διαθέτει λυχνία αλογόνου και εκπέμπει στο ορατό φως (λ=410-500 nm). Ως μέσα γήρανσης των υλικών χρησιμοποιήθηκαν το Η2Ο, τεχνητό σάλιο SAGF® και 75% v/v EtOH/H2O. Τα δείγματα παρέμειναν στα υγρά από μια ημέρα έως και τρεις μήνες πριν την ανάλυση τους με DMTΑ και HPLC. Στην DMTA τα σύνθετα υλικά έδειξαν δύο θερμοκρασίες υαλώδους μετάβασης (Tg) όταν τα δείγματα παρέμειναν σε κάποιο υγρό για μικρό χρονικό διάστημα, ενώ έδειξαν ένα Tg για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Διαπιστώθηκε ότι η ποσότητα της ανόργανης φάσης σε ένα σύνθετο πολυμερικό υλικό επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες, οι οποίες ενισχύονται με την αύξηση του ποσοστού της. Το θερμό περιβάλλον φαίνεται να προκαλεί μεταπολυμερισμό βραχυπρόθεσμα και το υγρό γήρανσης πλαστικοποίηση μακροπρόθεσμα. Τη μεγαλύτερη επίδραση στα υλικά παρατηρήθηκε ότι έχει το διάλυμα αιθανόλης/νερού. Η HPLC ανιχνεύει τα αναλλοίωτα (ελεύθερα) μονομερή που δεν αντέδρασαν ή προϊόντα διάσπασης της πολυμερικής μήτρας που σχηματίζονται κατά την παραμονή των υλικών στα υγρά γήρανσης. Με την εφαρμογή και επικύρωση της ανάλογης αναλυτικής μεθόδου είναι εφικτή η ποσοτικοποίηση των συγκεντρώσεων των ενώσεων αυτών. Από τα προαναφερθέντα μονομερή, τα οποία λόγω δομικών διαφορών πολυμερίζονται σε διαφορετικό βαθμό, ενδιαφέρον συγκεντρώνουν τα δισφαινολικά παράγωγα. Η εκχύλισή τους ενισχύεται στο αιθανολικό περιβάλλον.