Proprietățile de suprafață ale PEEK în aplicații dentare

Proprietățile de suprafață ale PEEK în aplicații dentare

Scrieți în jurnal Polimerio echipă de oameni de știință de la Universitatea de Medicină și Farmacie Victor Babeș din Timișoara, Universitatea Politehnica din Timișoara și Institutul Național de Cercetare și Dezvoltare în Electrochimie și Materie Condensată din România au colaborat la o lucrare care studiază proprietățile suprafeței, stabilitatea culorii și microduritatea PEEK pentru aplicații dentare.

Studiu: Caracteristicile suprafeței și stabilitatea culorii PEEK dentare legate de saturația apei și ciclul termic. Credit imagine: Olena Yakobchuk/Shutterstock.com

Context de cercetare

Cercetarea materialelor avansate a fost esențială în domeniul stomatologiei în ultimele decenii. Materialele au fost investigate pentru utilizare în aplicații pentru proteze parțiale, materialele cel mai frecvent utilizate în acest scop fiind aliajele metalice. Aliajele au avantajele rezistenței ridicate și frecării și retenției adecvate, dar pot fi împiedicate de instabilitatea la coroziune.

Pot apărea probleme cu protezele parțiale, cum ar fi reacțiile alergice și tulburările topice din cauza contactului lor direct cu mucoasa bucală. În plus, acestea pot fi limitate din punct de vedere estetic, deoarece clemele metalice pot fi vizibile pe suprafețele bucale ale molarilor.

Polieteretercetona (PEEK) este un polimer de înaltă performanță care a fost explorat în ultimii ani ca material pentru aplicații pentru proteze parțiale. Cercetările au indicat că acest polimer poate rezolva problemele asociate aliajelor metalice convenționale în aplicațiile protetice.

PEEK a fost utilizat pe scară largă în chirurgia ortopedică și își găsește din ce în ce mai multe aplicații în protetica dentară. Acest material alb, rigid și radiotransparent are o bună stabilitate termică și proprietăți mecanice, este biocompatibil, non-toxic și rezistent la hidroliză. În plus, are o afinitate scăzută pentru placă și este non-alergic.

READ  Spirală misterioasă deasupra Alaska probabil de la lansarea SpaceX
Variații de greutate a probei în timpul perioadelor de imersie în apă și de termociclare: valori medii ale greutății cu SD.

Variații de greutate a probei în timpul perioadelor de imersie în apă și de termociclare: valori medii ale greutății cu SD. Credit imagine: Porojan, L et al., Polymers

În ciuda rezistenței sale bune la tracțiune, acest polimer este totuși slab mecanic în forma sa omogenă. Agrafele dentare construite din acest material sunt mai slabe decât omologii lor din aliaj metalic. Pentru a depăși problemele de rezistență, au fost dezvoltate compozite din PEEK și materiale precum materiale de umplutură ceramice.

Proprietățile estetice ale acestor compozite pot fi îmbunătățite și oferă avantaje față de materialele protetice tradiționale pentru pacienții cu cerințe estetice mari și pot reduce reacțiile alergice. În mod similar, modificările suprafeței, cum ar fi lustruirea acestor compozite, pot scădea sau crește susceptibilitatea protezelor la decolorare, suprafețele mai aspre având mai multe șanse de a se păta. În plus, rugozitatea suprafeței poate provoca disconfort pacienților.

Datorită importanței și potențialului compozitelor PEEK și PEEK pentru protecția dentară, în domeniul științei dentare sunt necesare o caracterizare amănunțită a proprietăților acestora și o înțelegere a performanței pe termen lung a acestor materiale.

Hârtia

Hârtia din ziar Polimeri a căutat să elucideze stabilitatea culorii, caracteristicile suprafeței și microduritatea materialelor PEEK în raport cu îmbătrânirea in vitro și saturația cu apă. În cadrul cercetării au fost evaluate mostre personalizate modificate și nemodificate din diverse materiale.

Materialele studiate au fost BioHPP, Juvora Medical PEEK și Finoframe PEEK. Toate cele trei materiale sunt produse disponibile comercial utilizate în domeniul proteticei dentare. BioHPP este un material compozit PEEK/ceramic ranforsat, în timp ce celelalte două materiale sunt fabricate 100% PEEK.

READ  S-a detectat o explozie strălucitoare și puternică de raze gamma

Patruzeci și opt de probe dreptunghiulare au fost pregătite pentru evaluare. Probele preparate au fost apoi scufundate în apă distilată timp de 28 de zile la 37°C OhC a fost apoi supus la 10.000 de cicluri termice pentru a le îmbătrâni. După acest proces, probele au fost analizate folosind diferite metode.

Un profilometru de contact a fost utilizat pentru a analiza caracteristicile suprafeței probelor preparate. AFM a fost folosit pentru a caracteriza topografia nanostructurată a materialelor. Un micro-tester de duritate a fost folosit pentru a efectua măsurători de duritate Vickers. Modificările de culoare ale probei au fost observate și calculate la intervale regulate săptămânale.

Reconstrucții 3D ale imaginilor AFM.

Reconstrucții 3D ale imaginilor AFM. Credit imagine: Porojan, L et al., Polymers

Rezultatele studiului

Rezultatele studiului au demonstrat performanța diferitelor materiale, dezvăluind adecvarea acestora ca materiale protetice dentare. Materialele PEEK modificate au calități mai bune decât omologii lor nemodificați datorită prezenței materialelor de umplutură ceramice.

După o imersie de o săptămână, toate probele au ajuns la saturație cu apă, fără nicio diferență notabilă între ele. Microduritatea este redusă prin saturația cu apă. Materialul PEEK modificat a fost cel mai afectat. După termociclare, microrugozitatea a crescut semnificativ. Nu a fost observată nicio diferență semnificativă între probe în ceea ce privește microrugozitatea.

După îmbătrânire, materialul PEEK armat a prezentat cea mai mică modificare în ceea ce privește rugozitatea și topografia nanosuprafeței. Aceste proprietăți au fost în limitele clinice. Schimbările de culoare după patru săptămâni de imersie în apă și un an de îmbătrânire simulată au fost în limite acceptabile, variind de la ușoare la extrem de ușoare, demonstrând adecvarea materialelor protetice pe bază de PEEK pentru scopuri estetice.

READ  Nava spațială Artemis 1 Orion a experimentat o scădere de putere cu câteva ore înainte de zborul lunar

Valorile medii ale parametrilor optici ai probelor cu SD înainte de fiecare săptămână de imersie în apă (0), după (1–4) și după termociclare: (a) TP, (b) CR și (c) OP.

Valorile medii ale parametrilor optici ai probelor cu SD înainte de fiecare săptămână de imersie în apă (0), după (1–4) și după termociclare: (A) PT, (b) CR și (vs)OP. Credit imagine: Porojan, L et al., Polymers

Autorii au spus că studiul este limitat de alegerea limitată a materialelor și de factorii limitați studiați. Prin urmare, ei au afirmat că studiile viitoare ar trebui să investigheze comportamentul în vârstă al acestei clase de materiale protetice dentare prin studierea întregului mediu oral.

Lectură în continuare

Porojan, L şi colab. (2022) Caracteristicile suprafeței și stabilitatea culorii PEEK dentare legate de saturația apei și ciclul termic Polimeri 14(11) 2144 [online] mdpi.com. Disponibil la: https://www.mdpi.com/2073-4360/14/11/2144

Declinare a răspunderii: Opiniile exprimate aici sunt cele ale autorului exprimate în mod privat și nu reprezintă neapărat punctele de vedere ale AZoM.com Limited T/A AZoNetwork, proprietarul și operatorul acestui site web. Această declinare a răspunderii face parte din termenii de utilizare ai acestui site web.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *