従来のガラスの臨床関連機能特性に対する熱水疲労の影響 - アジャイルリッジソリューショングループ

Scientific Reports volume 13、記事番号: 8738 (2023) この記事を引用

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毎日のサービス中に、歯科修復材料は温度変化にさらされますが、この温度変化は、これらの材料の最高許容温度を考慮すると、激しいものと見なすことができます。この研究では、グラスアイオノマーセメントの in vitro トライボロジー性能、圧縮強度、微小硬度、および表面粗さに対する水熱疲労の影響が研究されました。 3 種類の市販セメントのサンプルを、基準 (14 日間熟成) グループと熱サイクル (20,000 サイクル、5 ～ 55 °C) グループに分けました。得られた結果は、熱疲労にさらされた試験片の機能的特性が、一定温度で時効させたセメントに関する文献データとは大きく異なることを示しています。セメントの機能特性に対する熱水疲労の影響について、さまざまな温度への曝露によって引き起こされるプロセスとの関連で議論します。

現代の歯科医療では、永久歯の詰め物に信頼性が高く、安全で、環境に優しい材料が依然として求められています。水銀ベースのアマルガム材料は EU 諸国で 2030 年までに段階的に廃止される予定です1。一方、樹脂ベースの複合材料 (RBC) とグラスアイオノマーセメント (GIC) が適切な代替材料と考えられています。それらの利点には、特に、優れた美的効果、組成中に水銀が含まれていないこと、金属腐食のリスクがないことが含まれます。 RBC と GIC の両方のタイプの修復材料は、使用中に、機械的負荷、熱水負荷、摩擦学的負荷など、幅広い生物学的、化学的、物理的劣化要因にさらされます2。修復物の劣化プロセスにより、微小な亀裂や亀裂 2、3 が発生するだけでなく、修復物と対向する歯の両方に深刻な摩擦摩耗が発生します 2。凝集収縮による修復物の体積変化と口腔内の熱変化により、修復物と歯の間に微小漏れギャップが生じます4。これらの損傷は、再発性う蝕や歯の過敏症に関連する口腔細菌の定着やバイオフィルムを促進することが知られており、最終的には修復修復物の配置につながります。

2000 年代以降、歯科の総配置の 58% は、失敗による現在の既存の修復物の交換に関連していると評価されました5。 2000 年から 2019 年の間に収集されたデータによると、赤血球修復において、バルク骨折と磨耗が報告されたすべての失敗の 70% を占めていました6。一方、6 年間の勤務後の GIC 修復の全体生存率は 80%6 でした。これらの統計は、歯科修復物の寿命が不十分であり、これが繰り返しの歯科介入によって引き起こされる医療費の増加に直接関係していることに注目しています。

歯科修復物の寿命に影響を与える主な要因として、耐摩耗性と耐破壊性が挙げられています2、6、7。したがって、修復材料の使用条件を近似するために、ランダム化臨床試験や in vitro 試験など、さまざまなタイプの試験が提案されています 8。臨床試験は依然として歯科材料の品質と寿命を評価する最良の方法であると考えられていますが、時間と費用の消費など、試験の適用を制限する多くの要因があります8。さらに、実施者には大きなばらつきがあり、患者のコンプライアンスも異なるため、臨床試験の標準化と再現性を達成することは困難です8。したがって、口腔環境と、歯と修復物の両方にかかる応力をある程度再現することを可能にする in vitro 試験が、修復物の強度 8 や摩擦学的性能 9,10 などを評価するために日常的に提案されています。しかし、国際標準化機構 (ISO) が推奨する in vitro 試験の適用性と堅牢性に関しては、いくつかの批判があります 11、12、13。たとえば、ISO テストでは、GIC の成熟プロセスに対する口腔環境の長期的な影響が考慮されていません。一方、歯科修復物の使用中に避けられない要因の 1 つは熱水疲労です 14。これは、表面の微小硬度、圧縮強度、耐摩耗性など、修復物の臨床的に関連する特性に関係します15。

人間の口腔環境は毎日 20 ～ 50 回の熱サイクルの作用にさらされていると推定されています 16。これらは、RBC と GIC の両方のポリマーマトリックス内に温度依存性の可変応力を生成する原因となります。ポリマーは熱伝導性に劣りますが、加熱とその後の冷却の各サイクルにより、修復材料の表面に熱応力が発生します。さらに、修復物と歯の間の熱膨張係数の不一致が修復物の熱ひずみの一因となります17。したがって、in vitro 試験で歯科修復材料の予想される長期挙動に関する信頼できる情報を得るには、熱水疲労のシミュレーションが不可欠です。

歯科材料の熱水疲労をシミュレートするために、多数のプロトコルが開発されました8、14、16、18。最初の推奨事項の 1 つは 1994 年の ISO TR 11405 規格 18 に含まれており、そこでは 5 ～ 55 °C の水中で 500 サイクルからなるサーモサイクリング療法が提案されています 8。一方、1999 年に Gale と Darvell が発表したプロトコル 16 では、1 年間の生体内修復サービスをシミュレートするために、35 ～ 15 ～ 35 ～ 45 °C の温度間隔で 10,000 回の熱サイクルが提案されました。しかし、現在まで、滞留時間、温度範囲、サイクル内の温度数、サイクル数などを含む試験方法には大きなばらつきが見られました8,16。たとえば、1998 年以降に出版された研究では、最も一般的な老化試験方法は 5 ～ 55 °C の温度範囲での熱サイクルです8。ただし、樹脂ベースの修復材 8,19 や接着材 8,20 とは対照的に、グラスアイオノマーの特性と性能に対する水熱老化の影響に関する文献はまだ不足していることに注意する必要があります 21,22,23,24 。これは、長年にわたり、グラスアイオノマーが主に一時的な修復物または応力がかからない部位に適していると考えられていたという事実によるものと考えられます25。それにもかかわらず、小児 27、28 や障害者 28 によく行われる非外傷性修復治療 (ART) 26、27 など、GIC が永久充填材として使用される適応症がいくつかあります。成人と比較して、若年患者では咬合力が比較的小さいため、小児の場合には GIC の使用が強く推奨されます 27。

グラスアイオノマーセメントの臨床応用における現在の知識と成果を考慮して、この研究の著者らは、従来のグラスアイオノマーセメントの選択された機能特性に対する熱水疲労の影響に関するin vitro研究を実施した。微小硬度、圧縮強度、トライボロジー性能、表面粗さなどの臨床的に関連する特性について議論しました。実験資料には、データの統計分析と顕微鏡分析が豊富に含まれています。

この研究では、市販の 3 つの自己硬化型、手で混合したグラスアイオノマーセメントを使用しました。Ketac Universal、Ketac Molar Easymix (両方とも 3M ESPE、セントポール、米国で製造)、および Riva Self Cure (SDI Ltd.、ベイズウォーター) 、オーストラリア）。テストしたすべての素材には、A3 シェードが使用されました。特定の種類の材料のすべてのパッケージには同じ LOT 番号がありました。

メーカーのデータ 29 によると、Ketac Universal (KU) は X 線を透過しません。乳歯と永久歯の空洞を充填するために使用されます。これには、特に応力がかかる部位、頸部領域、クラス V、および多面修復物が含まれます。さらに、クラウンを配置する前の歯のコアの構築、亀裂の封止、および単一表面および複数表面の複合充填材のライニングとしても使用できます。

2 番目にテストした材料は Ketac Molar Easymix (KME)30 でした。その使用適応には、乳歯および永久歯の半永久的なクラス III および V 修復、および単一表面および複数表面修復が含まれます。さらに、乳歯の修復、コンポジット修復やアマルガム修復の下のライナーとして、また美容を優先せずに頸椎の詰め物として使用することもできます。 X線を透過しません。

3 番目にテストされた材料は Riva Self Cure (RSC)31 でした。このグラスアイオノマーセメントは、乳歯の修復だけでなく、永久歯のクラス I、II、V の空洞を埋めるために使用されます。さらに、コアの構築、象牙質の置換、一時的な詰め物、および低侵襲歯科治療にも使用できます。前の 2 つと同様に、X 線の透過性が特徴です。試験したすべての材料の化学組成を表 S1 (補足情報) に示します。

製造業者には、無害であるとみなされる物質を安全データシートに含める義務はないことを強調しておく必要があります。このため、補足表 S1 に示されている液体および粉末成分の化学組成は、完全に信頼できるとはみなされません。たとえば、KME セメントの場合、製造業者は液体の完全な化学組成を明確に指定していません 32。それにも関わらず、例えば酒石酸含有量など、組成にいくつかの明らかな違いが見られます。通常、この酸は液体成分中に５～１０重量％使用される。酒石酸は、作業時間を延長し、材料の硬化段階を改善することを目的としています33。さらに、試験したセメントの 1 つ (KU) の粉末成分にはポリアクリル酸が含まれていません。

グラスアイオノマーサンプルは、ISO 9917-134 および製造業者の推奨に従って調製されました。 GIC は、1 人の専門の歯科医師によって室温で凝集されました。サンプルは、製造業者が推奨する比率、つまりポリ酸水溶液 1 滴に対して粉末レベルスプーン 1 杯の粉末と液体成分を使用して、混合パッド上で金属スパチュラを使用して手で凝集させることによって得られました。セメントは凝集後直ちに型に入れられた。 1 時間の設定時間の後、各サンプルを 37 °C に設定した実験室用インキュベーターに移しました。保存媒体として、脱イオン水を使用しました。微小硬度、表面粗さ、摩擦、体積摩耗を測定するために、直径 10 mm、厚さ 2 mm の円盤状のサンプルを作成しました。一方、ISO 9917-134 で推奨されているように、圧縮強度試験には直径 4 mm、高さ 6 mm の円筒形試験片が使用されました。

合計 6 シリーズのサンプルを製造し、2 つのグループに分けました。最初のものには、熱負荷を受けていない参照サンプルが含まれています (略語: RSC - Riva Self Cure、KU - Ketac Universal、KME - Ketac Molar Easymix)。これらを蒸留水中、一定温度（37℃）で14日間熟成させた。後者は、人工熱水疲労療法を受けたサンプルです (接尾語 TC の付いた略語、例: RSC_TC)。製造されたサンプルと実行された測定の数の概要は、補足図S1（オンライン）に提供されます。

加速熱水疲労プロトコルは、14、35 に記載されている実験室シミュレーターを使用して適用されました。この装置は、油圧モジュールとマイクロプロセッサベースの制御システムで構成されていました。エージング中、各サンプルは、55 °C または 5 °C の脱イオン水で交互に満たされた試験容器に入れられました。 1 つの熱サイクルは次の段階で構成されます。(a) 測定容器を加熱/冷却した水で 10 秒間満たします。 (b) サンプルを加熱/冷却した水の中に 30 秒間放置します。 (c) 測定容器を加熱/冷却水から 10 秒間排出します。滞留時間は、関連する先行出版物に従って選択されました8。シリーズ 4 ～ 6 (補足図 S1) の各サンプルについて、20,000 回の熱水サイクルが実行されました。以前の研究では、約 10,000 回の熱サイクルが、歯科修復物を生体内に配置する 1 年間に相当すると述べられていました 8,16。

微小硬度測定は、微小硬度試験機 MicVision VH-1 (Sinowon、東莞、中国) を使用し、36 と同様の測定手順を使用して、ビッカース法に従って実施されました。 200 g の荷重が適用されました。これは、垂直抗力 1.96 N に相当します。各サンプルシリーズについて、n = 16 の測定が行われました。硬度は次の式を使用して計算されました。

ここで、HV - ビッカース硬さ [N/mm2]、F - 垂直抗力 [1.96 N]、d - くぼみの平均対角線 [mm]。

MTS 322 動的試験機 (MTS Systems、米国エデンプレーリー) を圧縮強度試験に使用し、ISO 9917-134 の要件を考慮しました。サンプルの均一な荷重を確保するために、各試験片は圧縮ジョーディスクの中心軸に配置されました。試験条件は以下の通りであった：力増加速度０．５Ｎ／秒、クロスヘッド移動速度０．００５ｍｍ／秒、サンプリング周波数０．０２Ｈｚ。各サンプルシリーズについて、n = 5 のテストが実行されました。圧縮強度は次の式を使用して計算されました。

ここで、Rc - 圧縮強度 [MPa]、Fn - 垂直破壊力 [N]、A - サンプルの長軸に垂直な断面の表面積 [mm2]。

共焦点レーザー顕微鏡を使用して、各シリーズのサンプルについて n = 16 ラインの表面粗さ測定を実行しました。サンプリング長 (λc) は 800 μm に等しく、これは 20 倍のレンズで得られる光学視野の幅です。次に、それを 5 回平均して、1 つの評価長さが 4 mm に等しくなるようにしました。一方、λs は使用するレンズの光学分解能を超え、データサンプリング間隔の 3 倍以上となるように 2.5 μm に設定しました。次の粗さパラメータを記録した：算術平均表面粗さRa、および山から谷までの平均高さRz。

耐摩耗性テストは、バイオトライボメーター (UMT-2、Bruker、Billerica、米国) で実施されました。実験条件は咀嚼と口腔環境潤滑について選択した。市販のムチンに富む人工唾液溶液を潤滑剤として使用しました（Kserostemin、Aflofarm、ポーランド）。直径10mm、高さ2mmの円盤状の試験片を往復運動させた。歯の移動は 0.5 mm であると想定されており、これは報告されている 37,38 に近い値です。したがって、摩擦トラックの長さは500μmに固定されました（図S2、補足情報）。通常の荷重に関しては、5 N の荷重が選択されました。これは、非共形ボールオンディスク接触に関して他の場所で報告されている値の範囲内です 36。カウンターサンプルとして、直径 6 mm のアルミナボール 39、40、41、42 を選択しました。最後に、1 回の咀嚼サイクルは 0.87 ～ 0.95 秒間続くと推定されています 43。これは 1 Hz の往復周波数に相当し、修復剤に関する他の in vitro 実験と一致しています 10。 1 回の測定は 7200 秒継続し、サンプルのスライド周波数は 1 Hz に設定されました。時間の経過に伴う摩擦力の変動は、10 Hz の周波数で取得されました。テストした各サンプルについて、平均摩擦係数 (COF) の値が計算され、材料の体積摩耗が測定されました。合計 30 回の測定が行われました。つまり、テストされたサンプルシリーズごとに 5 回の繰り返しが行われました。

体積摩耗測定は、レーザー共焦点顕微鏡（CLSM、LEXT4000、オリンパス、東京、日本）を使用した非接触法によって実施されました。さらに、サンプルは SEM-FIB システム (Scios 2 DualBeam SEM-FIB、Thermo Fisher Scientific、Waltham、米国) を使用して分析されました。参照 GIC 微細構造と摩耗痕跡の形態の両方の研究中に、レンズ内後方散乱電子 (T1) 検出器が使用されました。

研究データの統計分析は、Windows 10 用の Statistica 13.3.0 ソフトウェア (Statistica 13.3.0、Tibco Software、米国パロアルト) を使用して行われました。正規分布の仮定は、シャピロ・ウィルク検定を使用してすべての変数についてチェックされました。帰無仮説は、体積摩耗および表面微小硬度データに対して支持されました。それぞれのグループ内の分散の均一性を確認するために、Levene 検定を実行しました。体積摩耗データについては、分散の均一性に関する帰無仮説が支持されました。したがって、比較 t 検定を実行しました (p < 0.05)。一方、微小硬度データの場合、分散の均一性に関する帰無仮説は棄却されました。したがって、F Welch t 検定を実行しました (p < 0.05)。 COF、表面粗さ、および圧縮強度のデータについては、正規分布の帰無仮説は棄却されました (Shapiro-Wilk 検定、p < 0.05)。したがって、各グループ間の差異は、U Mann-Whitney 検定を使用してチェックされました (p < 0.05)。

グラスアイオノマーセメントの構造 (図 1A) は、フルオロアルミノシリケートガラス粒子とポリ酸の間の硬化反応で得られます。実際、従来の GIC の微細構造（図 1B）は、架橋ポリ塩ゲルセメントマトリックスに埋め込まれた中間シリカ質ヒドロゲル層を備えた未反応のガラスコアを特徴としています 26。このようなタイプの微細構造は、テストされたすべての GIC に見られます 44、45、46。

代表的なグラスアイオノマーセメント (3 M Ketac Molar Easymix) の構造: 1 - 未反応ガラスコア、2 - ケイ酸ヒドロゲルマトリックスとガラスの中間相、3 - 多塩ヒドロゲルマトリックス。ガラスコアは放射線不透過性ナノ粒子の含有量が異なることに注意してください。 SEM BSE 画像、倍率: 15,000 倍 (A) および 65,000 倍 (B)。

参照サンプルと疲労サンプルの両方について採取した微小硬度の測定結果を図 2 に示します。RSC と KU の両方について、熱水老化後、統計的に有意な微小硬度の低下が見られました (F Welch 検定、p < 0.05)。一方、KME では熱疲労後、微小硬度の増加が観察されました。さらに、コンディショニング環境に関係なく、試験した材料の中で最も高い微小硬度は KU であり、最も低いのは RSC でした。

参照試験片と疲労試験片に対して実施された微小硬度試験の結果 (F Welch、p < 0.05)。

圧縮強度の測定中に、応力-ひずみ図が取得されました（補足図S3〜S5）。試験した各サンプルの最大圧縮応力を計算した後、調査したグラスアイオノマーの比較統計分析を実行しました。結果を図 3 に示します。KU セメントの場合、水熱老化後、圧縮強度の 8.6% の減少が観察されました (U Mann-Whitney 検定、p < 0.05; 値の範囲は 191 ～ 209 MPa)。同時に、KME では圧縮強度が 7.4% (175 ～ 188 MPa の範囲で) 大幅に増加したことがわかりました。一方、RSC の場合、観察された差異は統計的に有意ではありませんでした。

参照試験片と疲労試験片の圧縮強度の分布を示す箱ひげ図 (U Mann-Whitney、p < 0.05)。

2 つの表面粗さパラメータ、Ra および Rz が分析されました。一連のテストごとに 16 回の測定が行われ、結果が箱ひげ図に示されています (図 4)。参照サンプルと比較して、熱疲労後、RSC および KU セメントでは Ra パラメーター値の減少が見られましたが、KME では Ra の増加が見られました。 Rz パラメータの分析でも、テストしたグループ間で同様の差異が示されました。水熱老化後、RSC セメントおよび KU セメントの Rz パラメーターが減少することが観察されました。ただし、KME グラスアイオノマーでは増加が見られました。

表面粗さの測定結果: パラメーター Ra および Rz (U Mann–Whitney、p < 0.05)。

摩擦係数の測定結果を図S6（補足情報）に示します。分析された各サンプルシリーズにおいて、COF の値は n = 5 の測定値から決定されました。参照サンプルと熱サイクルサンプルの間で COF に統計的に有意な差は見られませんでした。 RSC セメントの場合、疲労サンプルに対して取得された測定データのばらつきは、参照のものよりも小さかった。 KME についても同様の観察が可能です。

平均COFは疲労の結果として大きく変化しませんでしたが（補足図S6）、テストされた材料の体積摩耗には違いが観察されました（図5）。 RSC セメントの場合、調整方法に関係なく、試験片の摩耗は同様のレベルのままでした。両グループ間の差異は統計的に有意ではないことが判明しました。ただし、熱負荷を受けた KU 材料の摩耗は大幅に減少しましたが、KME では摩耗の大幅な増加が観察されました (対応のある t 検定、p < 0.05)。

グラスアイオノマーの体積摩耗の比較: 基準疲労と熱水疲労 (対応のある t 検定、p < 0.05)。

得られた摩擦トラックの代表的な二次元 CLSM 画像を図 6 に示します。すべての参照サンプルは、規則的および楕円形の同様の形状の摩擦トラックによって特徴付けられました (図 6A ～ C)。しかし、熱水老化の前後で得られた試験材料の摩擦痕の形状とサイズの違いは注目に値します。 KU セメントの場合、熱サイクル後、代表的な摩耗跡は大幅に小さくなり (図 6E)、より短く、より狭くなりました。一方、KME の場合、水熱時効後、摩耗痕跡は広くなりました (図 6F)。 RSC では、より短く狭い摩耗跡が見られました (図 6D)。しかし、体積摩耗を定量化した後、RSC においてのみ差異は見られませんでした (図 5)。

トライボロジー研究で得られた代表的な摩擦跡の CLSM 画像: (A) RSC、(B) KU、(C) KME、(D) RSC_TC、(E) KU_TC、(F) KME_TC。

GIC 微細構造の主要な摩耗モードと摩耗および疲労によって引き起こされる変化に関する情報を収集するために、高解像度 SEM 観察が行われました。図 7 には、参照サンプルと熱サイクルされた KU サンプルで得られた摩耗跡の形態が示されています。参照試験片には、2 つの主要な摩耗モードが存在します。試料表面には摩擦膜が形成されていた。摩擦トラックにはうまく付着しませんでした (図 7A)。さらに、表面の摩耗による三体摩耗（図７Ｂ）が存在した。しかし、熱水時効後、摩耗痕跡の形態が変化しました。図7A、Bでは遊離のナノおよびマイクロサイズの摩耗破片は見られませんでしたが、疲労したサンプルを表す図7C、Dでは、摩耗痕跡は遊離のナノおよびマイクロ粒子で覆われています。さらに、マトリックスの引張亀裂の兆候が存在しました (図 7C)。それにも関わらず、熱サイクル後、テストした GIC の体積摩耗の減少が見られました (図 5)。

KU サンプルで得られた代表的な摩耗跡の高倍率画像: (A) および (B) 参照、(C) および (D) 熱水疲労を受けたサンプル。 SEM BSE 画像。

KMEでもKUと同様の傾向が見られた（図8）。参照サンプルでは、摩擦膜が形成されました (図 8A)。ガラス粒子の一部はトライボフィルムに埋め込まれていましたが、その他は遊離したままでした (図 8B)。一方、疲労したサンプル (図 8C、D) では、ガラス粒子とマトリックスの元素のコントラストが不十分でした (図 8C)。摩耗痕跡はマイクロおよびナノメートルの摩耗生成物で密に覆われていました (図 8D)。さらに、参照（補足図S7A）と比較すると、疲労セメントのガラス粒子にはナノ粒子が存在しませんでした（補足図S7B）。

KME サンプルで得られた摩耗跡の高解像度画像: (A) および (B) 参照、(C) および (D) 熱水疲労を受けたサンプル。 SEM BSE 画像。

Riva Self Cure では、参照サンプルと疲労サンプルの間の摩耗トラック形態の差異が最も小さく見られました (補足図 S8)。どちらの場合も、ガラス粒子の損傷の2つの主なメカニズムが見られます：（a）圧縮亀裂（補足図S8B、C）、および（b）引張亀裂（補足図S8B、D）。また、いずれの場合も平坦化研磨機構が見られた。ただし、材料の摩耗性能は熱水疲労療法の影響を受けませんでした (図 5)。

グラスアイオノマーセメントでは、イオン浸出性ガラス (塩基) がポリアルケン酸 47 と反応します。最初の急速 (2 ～ 6 分) 分解段階では、酸性ポリ酸溶液とガラス粒子の間で中和が起こります 26。その結果、アルミニウム、フッ化物、カルシウム、ストロンチウムなどのイオンがガラス粒子表面から放出されます47。イオンが放出された後、ポリ酸分子はイオン化され、直線性が増加します。このおかげで、ポリ酸のカルボキシル基はイオンにアクセスしやすくなり、ゲル化の後期段階での架橋が促進されます 47。その後、微小硬度や圧縮強度などの材料特性 26,48 が発現するセメント硬化が続きます。。最終的に硬化したセメントは、未反応のガラス粒子のコアの複合体となり、シリカゲルにカプセル化され、成分を結合するポリ酸塩マトリックスに埋め込まれます26。市販の配合物で使用される強化粒子の種類が異なるため、1 つの GIC 内で使用されるガラス粒子の形態が異なる場合があります (図 1A)。メーカーはまた、GIC が X 線の影響を受けないことを保証しています 29、30、31。代表的なガラス粒子の表面に見える明るいスポット (図 1B) は、放射線造影剤を含むナノ粒子です。

初期硬化反応から数か月にわたる熟成段階では、圧縮強度 26,49、硬度 49,50,51、靱性 26,49、摩耗性能 49、修復材の不透明度 26 が変化するさまざまなプロセスが起こります。機械的性能 52,53,54,55,56 や表面状態 57,58 を含む、GIC の結果として生じる機能的特性は、コンディショニング環境に依存します。その酸性度 54,55 および化学組成 55,59 は、結果として生じる GIC のパフォーマンスに反映されるように、成熟段階の動態に影響を与えます。人工唾液と比較すると、脱イオン水および/または蒸留水では、より大きなフッ化物放出59、60、61および機械的特性54が得られます。この効果は、人工唾液溶液 60 に浸漬された GIC の表面に形成される傾向があるフッ化カルシウム沈着 60,61 の抑制効果から生じます。しかし、脱イオン水または飲料水に保存した GIC サンプル間の機能特性に違いは見られません 62。それにもかかわらず、GIC の成熟プロセスに関する利用可能なデータのほとんどは、強度の変化などから明らかなように、セメント進化の初期段階のみに関するものです 26。

最新の実験用 GIC の強度 (圧縮、対角線伸長、および/または二軸曲げ) は、「成形されたままの」状態 (例: 24、63、64、65) で広範囲に調査されています。これらの特性が老化に伴ってどのように変化するかについての情報ははるかに少ない64,65。いくつかの研究では、GIC の機械的疲労耐性が議論されています 66、67、68。それにもかかわらず、GIC の in vivo での機械的挙動、および in vitro での熱水疲労または熱水-機械的周期的負荷に対する GIC の応答については、ほとんど情報が見つかりません。

最新の GIC は従来のセメントと同様に挙動し 49、1 か月以内に最高の強度に達することが示唆されています 26、69、70。これは、一定の温度と湿度で熟成させた現代の配合に関する報告と一致しています64、65、70。高い圧縮強度は、耐摩耗性の点で有益であるはずです。しかし、Mahmood et al.49 は、現代の GIC の圧縮強度の時間変化は、それにプラスまたはマイナスの影響を与える可能性のある多くのプロセスに依存すると報告しました。これらのプロセスの相対的な寄与に応じて、特に GIC が熱サイクルにさらされた場合、全体の強度は単純な説明に抵抗する変化を受ける可能性があります (図 3)。

コンディショニング方法にもかかわらず、テストされたすべてのサンプルの圧縮強度は 100 MPa を超えました (図 3、S3 ～ S5、補足情報)。国際規格 34 によれば 100 MPa 以上の圧縮強度が必要とされているため、これは GIC の臨床応用の観点から重要です。我々の結果は、熱水疲労によりKUの強度が低下し、KMEが増加することを示しています。 RSC の場合、圧縮強度のわずかな低下は統計的には重要ではありません (図 3)。強度の変化における同様の発散が報告されていることに注意してください24。別の従来型グラスアイオノマーセメントである Fuji IX では圧縮強度の増加が見られましたが、KME では水熱老化後に低下が報告されましたが、5000 熱サイクル下では老化時間の 1/4 に相当します。

以前、時間の経過とともに強度が低下するのは、アクリル-マレイン酸共重合体グラスアイオノマーの典型であると主張されていました26。これは、アクリル-マレイン酸共重合体がポリアクリル酸よりも架橋密度が高いという特徴があり、長期的には初期の配合物に比べてセメントがより脆くなるという事実に起因すると考えられます71。ただし、私たちの研究では、テストされたすべてのセメントはアクリル-マレイン酸コポリマーベースでした。さらに、ポリアクリル酸が使用されなかったセメントでは最悪の結果が得られた（KU、補足表S1）。一方、より高級な酒石酸 GIC では、強力な架橋イオン、つまり Al3+49 の作用により架橋密度が増加することがわかりました。これは、KME と比較して、参照 RSC および KU サンプルの圧縮強度中央値がはるかに高いことを説明します。しかし、RSC と KU の両方において、時効後、圧縮強度 (図 2) と表面微小硬度 (図 3) の両方の低下が見られました。この発見は、熱サイクルを受けた KU の強度と表面硬度が統計的に有意に低下したことを報告した Alrahlah72 によって得られた結果と一致しています。しかし、温度変化による有害な影響は、わずか 5000 回の熱サイクル後に観察されました 72。

硬度は、GIC のトライボロジー性能に影響を与える特性の 1 つです50。 GIC の硬さの時間変化は、たとえば 51,73 で議論されています。それにもかかわらず、GIC に対する長期的な硬さの影響に関しては、依然として議論が続いています。水中で保存された従来の GIC は硬度が増加する傾向があります 49,51,65,73,74,75 が、一部の新しい組成物では逆の関係が報告されています 44,49,50。しかし、さまざまなレポートで得られた値を直接比較することを困難にする要因があります36。たとえば、私たちの研究とは対照的に、入手可能な文献データの大部分は一定の温度で老化させた標本に関するものです。実際、参照サンプルについては、以前に公開されたデータで示されているのと同様の硬度が得られました (例: KME:75、76、77、KU:65、78、および RSC:65)。したがって、図 2 に示されている疲労後の硬さの増加は、周囲温度での老化に関連していると説明できます。

KME では、適用されたエージングプロトコルに関係なく、硬度の増加が見られました (対照サンプルと比較して 35%、図 2)。これは、蒸留水中で 24 時間、30 日、および 180 日間保管した後の KME GIC の硬度を報告した Brito らの結果 79 と一致します。ただし、私たちの研究で測定された増加はそれほど驚くべきものではありませんでした。一方、水熱老化後、RSC と KU では微小硬度の大幅な低下が見られました (KU では約 18%、RSC では 5% - 図 2 を参照)。熱サイクルを受けた KU の硬度の低下は、72 でも見られました。一方、KU と RSC の両方の硬度の増加は、7 日および 180 日の老化後に見つかりました 65。

GIC キットのポリ酸塩マトリックスでは、水は 2 つの形態で存在します。乾燥することでマトリックスから除去できる遊離水粒子と、マトリックス内に化学的にロックされている結合水粒子です。水はセメントの熟成とイオン拡散中に重要な役割を果たすため 4、GIC の特性は水の取り込みと脱水の両方の影響を受けやすくなります 81,82。水分による汚染は修復物の機械的強度と耐摩耗性を低下させ、乾燥により修復物の表面に亀裂が生じます82。長時間暴露すると、水によって引き起こされる GIC 軟化現象は表面近くの領域でのみ発生し、バルクには影響を及ぼさないと考えられています50。しかし、De Moor et al.50 による研究に関しては、水性媒体中に保存されたサンプルの表面硬度の低下は、長期にわたる二次硬化反応に起因する可能性があることが示されています。この反応では、ケイ質種が浸出してシリカゲルマトリックスを形成することによってガラス粒子の分解が引き起こされます。これは、GIC 内のプロトン 83 および水性ポリアクリル酸 84 の移動性が議論された最近の研究と裏付けられています。 Berg et al.84 によると、GIC の成熟段階で、緩んだ水が結合してセメント構造の一部になるか、結合しないままになる可能性があります。一部の GIC では、経年変化により材料の多孔率が変化し 83、結合水の体積分率が変化します 83。しかし、GIC は時間の経過とともに非結合水の含有量を増加させる傾向があることが示されています 80。熱サイクルにさらされた 3 つのテスト済み GIC (図 2、3、および 5) の間で機械的および摩擦学的性能に大きな対照があることが観察されましたが、強度の定量的な変化を説明するには、水の移動度に関するさらなる研究が必要です。

グラスアイオノマーセメントの表面粗さは、マトリックスの特性、ガラス粒子のサイズと比率、閉じ込められた気泡などを含むがこれらに限定されない多くの要因の影響を受けます85,86。口腔環境では、Ra が 0.2 μm を超えると、細菌の定着、歯垢形成、およびその成熟が大幅に増加することが以前に報告されています 87。しかしながら、引用された研究87では、セラミックおよび金属インプラント材料が考慮されていた。私たちの研究では、コンディショニング方法に関係なく、テストされたすべての GIC は、はるかに大きな粗さによって特徴づけられました (図 4)。それにも関わらず、報告された Ra 値は、粗さ識別の舌の限界 (0.5 μm に等しい) を依然として下回っていました88。臨床応用では、歯科修復物の表面粗さの増加は、とりわけ歯垢の蓄積、二次う蝕、材料の審美的特性の損失の原因となります89。粗い表面は、特に虫歯（ミュータンス連鎖球菌およびラクトバチルス属）および歯周炎（ポルフィロモナス・ジンジバリスおよびアクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス）の発症に関与する細菌の増殖を促進します90。しかし、この影響はフッ化物の放出によって少なくとも部分的に補償され得る。

修復材料の in vitro 摩耗試験では、アムステルダムタンヒールクンデ学術センター (ACTA) 摩耗機械 10,91、OHSU 機械 12、アラバマ機械 12、デントーを含むがこれらに限定されない、さまざまな技術と実験装置が使用されます 10、12、91。 -ムンクロボ-Simulator12、他。 in vitro 試験装置は、優れた試験効率と実験パラメータの制御を特徴としていますが、適用される方法論や運用概念が大きく異なるため、異なる著者によって得られた結果を比較することが困難になります。このため、インビトロ試験は主に歯科修復物のトライボロジー挙動の傾向の調査に限定されています。

成熟したグラスアイオノマーセメントのトライボロジー性能の in vitro 試験に関する報告は限られていますが、適用される試験プロトコルや使用される摩耗測定方法に関係なく、一定温度の水中でエージングした GIC では、時間の経過とともに摩耗が大幅に減少します。報告されている27,49,92。サンプルがサーモサイクリングにさらされると、この傾向は逆転する傾向があります93。しかし、この研究では、熱サイクルに対する反応がセメント組成に依存することを報告します（図5）。摩擦応答（補足図S6）、摩耗（図5）、摩耗トラックの形態（補足図S8）によって証明されているように、RSCでは安定したトライボロジー性能が観察されました。表面軟化現象（図2）、およびこのGICの疲労後の剛性の低下（補足図S3）は、長期の耐摩耗性に影響を与えませんでした。一方、KU は水熱時効により表面硬さ（図 2）や圧縮強度（図 3）が低下したにもかかわらず、セメント耐摩耗性は向上しました（図 5）。また、テストされたすべての GIC のうち、RSC のみで、熱サイクルの前後のサンプルで同じ主要な摩耗メカニズムが特定されました（補足図 S8）。驚くべきことに、長期トライボロジー性能が最も悪かったのは、高い硬度 (図 2) と圧縮強度 (図 3) を示した KME 製サンプルの場合でした。最後に、参照と比較して、熱サイクルされたKU_TCおよびKME_TCの場合、摩擦の結果として生成される摩耗粉のサイズがマイクロメートルスケールからサブマイクロメートルスケールおよびナノメートルスケールに減少したことに注目する必要があります（図7および8）。このような着用製品が口腔組織に及ぼす影響はまだ不明です。

提示されたデータの統計分析に関しては、研究の限界、特に圧縮強度、COF、摩耗測定におけるサンプルサイズ (n = 5) に注意する必要があります。一般に、サンプルサイズが小さいと、タイプ II の誤り、つまり、偽の H0 仮説を棄却できない可能性があります。特に、ノンパラメトリックテストでは、これを検出するには能力が不足している可能性があります。したがって、さらなる研究が推奨されます。

ここで提示された発見は、GIC の in vitro 性能に影響を与える熱水現象に関する新たな洞察を提供します。ただし、これは比較的新しい研究分野であり、熱サイクルにさらされる GIC、特にその摩擦および摩耗挙動に関する利用可能なデータが不足していることに注意する必要があります。私たちの知る限り、これは臨床的に関連する機械的特性と摩擦学的特性の両方に対する熱水疲労の影響を報告した最初の研究です。

提示された調査結果に基づいて、次の結論が提示されます。

一定温度で熟成させたセメントに関する文献データとは対照的に、硬度、圧縮強度、耐摩耗性は、温度サイクルにさらされた場合でも時間の経過とともに一貫した増加を示しません。

熱水疲労を受けたサンプルの場合、摩耗製品のサイズがマイクロメートルスケールからサブマイクロメートルスケール、ナノメートルスケールまで大幅に減少することがわかりました。

グラスアイオノマーセメントの摩耗によるマイクロおよびナノの破片が人間の口腔組織に及ぼす影響については、さらに研究する必要があります。

現在の研究中に生成されたデータセット、および/または現在の研究中に分析されたデータセットは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

Mulligan, S.、Kakonyi, G.、Moharamzadeh, K.、Thornton, S.、Martin, N. 歯科用アマルガムと樹脂ベースの複合材料の環境への影響。 Br. 凹み。 J. 224(7)、542–548 (2018)。

記事 Google Scholar

Cho, K.、Rajan, G.、Farrar, P.、Prentice, L. & Prusty, BG 歯科用樹脂複合材料: 材料から製品の実現までのレビュー。コンポ。工学士 230、109495 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Korkut, B. & Özcan, M. 上顎前歯冠骨折における直接レジン複合修復物の寿命: 4 年間の臨床評価。オペラ。凹み。 47(2)、138–148 (2022)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

シー、W.-Y. さまざまな乳歯修復物における微小漏れ。 J. チン医学。准教授 79(4)、228–234 (2016)。

論文 ADS PubMed Google Scholar

アミノロアヤ、A.ら。歯科用複合材のレビュー: 課題、化学的側面、フィラーの影響、および将来の洞察。コンポ。工学士 216、108852 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

Heintze, SD、Loguercio, AD、Hanzen, TA、Reis, A. & Rousson, V. レジンベースの直接後部修復およびグラスアイオノマー修復の臨床効果 - 臨床転帰パラメーターの最新のメタ分析。凹み。メーター。 38(5)、109–135 (2022)。

記事 Google Scholar

Kruzic, JJ、Arsecularatne, JA、Tanaka, CB、Hoffman, MJ & Cesar, PF 歯科用複合材料とセラミックの疲労と摩耗挙動の理解は最近進んでいます。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 88、504–533 (2018)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

モレシ、AL 他。修復材料の熱サイクル: 臨床検査における標準化されたプロトコルは存在しますか? 文献レビュー。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 29、295–308 (2014)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Zhou, ZR & Zheng, J. 歯科材料のトライボロジー: 総説。Ｊ．Ｐｈｙｓ． D. 41(11)、113001 (2008)。

記事 ADS Google Scholar

Zheng, Y.、Bashandeh, K.、Shakil, A.、Jha, S.、Polycarpou, AA 歯科トライボロジーのレビュー: 現状と課題。トリボル。内部。 166、107354 (2022)。

記事 CAS Google Scholar

Dowling, AH、Fleming, GJ、McGinley, EL & Addison, O. グラスアイオノマーの標準の標準の改善: 圧縮破壊強度試験の代替案を検討してください。 J.デント。 40(3)、189–201 (2012)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

ハインツェ、SD、ライヒル、F.-X. & Hickel, R. 歯科材料の摩耗: 臨床的意義と実験室摩耗シミュレーション方法 - レビュー。凹み。メーター。 J. 38(3)、343–353 (2019)。

論文 PubMed Google Scholar

Carreira, M.、Antunes, P.、Ramalho, A.、Paula, A. & Carrilho, E. 2 つの間接歯科修復材料の機械的および摩擦学的特性に対する熱サイクルの影響。 J. ブラズ社会メカ。科学。工学 39、1–17 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Pieniak, D. et al. さまざまな歯科用複合材料の機能特性に対する熱応力の影響。トリボル。内部。 152、106509 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

MFデリマ・ナバロほか修復適応症のグラスアイオノマーセメント閾値に関するコンセンサス。 J.デント。 107、103609 (2021)。

論文 PubMed Google Scholar

MS、Gale および BW、Darvell 歯科修復物を臨床検査するための熱サイクル手順。 J.デント。 27(2)、89–99 (1999)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Yan、Z.、Sidhu、SK、Carrick、TE、McCabe、JF グラスアイオノマーセメントの熱刺激に対する反応。凹み。メーター。 23(5)、597–600 (2007)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

ISO TR 11405. 歯科材料 - 歯の構造への接着試験に関するガイダンス (WHO、1990)。

Google スカラー

Boussès, Y.、Brulat-Bouchard, N.、Bouchard, PO、Tillier, Y. 歯科修復材料のマトリックスと充填剤の界面における熱サイクルの影響に関する数値的、理論的、実験的研究。凹み。メーター。 37(5)、772–782 (2021)。

論文 PubMed Google Scholar

Mirhashemi, A.、Akhondi, MSA、Sodagar, A.、Jalali, YF & Jazi, L. 歯科矯正用接着剤として使用される歯科用複合材のせん断接着強度に対するナノ酸化亜鉛およびナノキトサン粒子の影響。 JWFO 10(4)、172–176 (2021)。

PubMed Google Scholar

Najeeb, S.、Khurshid, Z.、Ghabbani, H.、Zafar, MS および Sefat, F. ナノグラスアイオノマーセメント: 生体歯科用途向けの改良。 Advanced Dental Biomaterials (Khurshid, Z. et al. 編) 217–227 (Woodhead Publishing、2019)。

Google Scholar の章

Buldur, M. & Sirin Karaarslan, E. 異なる厚さのガラスカルボマーと高粘度のガラスアイオノマーセメントの微小硬度と、熱サイクルエージング後の熱光硬化時間。 BMC オーラルヘルス 19(1)、1–13 (2019)。

記事 Google Scholar

Pratheebha, C.、Balaji Ganesh, S.、Jayalakshmi, S.、Sasidharan, S. 2 つの異なる市販のグラスアイオノマーセメントの表面粗さに及ぼす熱サイクルの影響。インビトロ研究。内部。 J.デント。口腔科学。 8(9)、4670–4675 (2021)。

Google スカラー

Koenraads, H.、Van der Kroon, G. & Frencken, JE クラス II の窩洞における非外傷性修復治療 (ART) アプローチで使用する 2 つの新しく開発されたグラスアイオノマー材料の圧縮強度。凹み。メーター。 25(4)、551–556 (2009)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Lohbauer, U. 永久充填材としての歯科用グラスアイオノマーセメント?—特性、将来の傾向の限界。資料 3(1)、76–96 (2009)。

論文 ADS PubMed Central Google Scholar

Nicholson, JW グラスアイオノマー歯科用セメントの成熟プロセス。アクタバイオメーター。オドントール。スキャン。 4(1)、63–71 (2018)。

論文 ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

ボニファシオ、CC 他非外傷性修復治療に適したグラスアイオノマーセメントの物理機械的特性。 8月。凹み。 J. 54(3)、233–237 (2009)。

論文 PubMed Google Scholar

モリーナ、GF 他。障害のある人におけるART高粘度グラスアイオノマーおよび樹脂複合修復物の3年生存率。クリン。口頭調査。 22(1)、461–467 (2018)。

論文 PubMed Google Scholar

3M ESPE Ketac ユニバーサル技術製品プロファイル (2023) [2023 年 2 月 6 日引用]; https://multimedia.3m.com/mws/media/1090406O/3m-ketac-universal-handmix-technical-product-profile-ltr-global.pdf から入手できます。

3M Ketac Molar Easymix グラスアイオノマー充填材 - パンフレット (2023) [2023 年 2 月 6 日引用]; https://multimedia.3m.com/mws/media/273485O/ketac-molar-easymix-brochure.pdf から入手できます。

Riva Self Cure Bulk Fill Glass Hybrid Restorative System - パンフレット (2023) [2023 年 2 月 6 日引用]; https://www.sdi.com.au/pdfs/brochures/au/riva%20self%20cure_sdi_brochures_au.pdf から入手できます。

3M ESPE Ketac Molar Easymix 安全データシート (2023) [2023 年 2 月 6 日引用]; https://multimedia.3m.com/mws/mediawebserver?mwsId=SSSSSuUn_zu8l9Ul4Yt9ox_9lvVsj17zHvu9lx_D7SSSSSS から入手できます。

Nicholson, JW グラスアイオノマーセメントの化学: レビュー。バイオマテリアル 19(6)、485–494 (1998)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

9917-1:2003 EI。歯科 - 水結合セメント - パート 1: 粉末および液体の酸性ベースセメント。 [ポーランド語で]

Kordos, P.、Hunicz, J. & Niewczas, A. 歯科材料の加速疲労試験のスタンド。メンテナンスします。安心。 1、63–69 (2009)。

Google スカラー

Łępicka、M. 他グラスアイオノマーセメント中の薬剤を担持した担体としての珪藻土。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 133、105324 (2022)。

論文 PubMed Google Scholar

Xu、WLら。人間の咀嚼システムと咀嚼ロボット工学の概説。メカ。マッハ。理論 43(11)、1353–1375 (2008)。

記事 MATH Google Scholar

ダーバシュ、R. et al. イオン放出型直接修復材料: 重要な機械的特性と摩耗。凹み。メーター。 38(12)、1866–1877 (2022)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Villat, C.、Ponthiaux, P.、Pradelle-Plasse, N.、Grosgogeat, B.、および Colon, P. 2 種類のグラスアイオノマーセメントの初期滑り摩耗動力学: トライボロジー研究。 BioMed Res. 内部。 2014年（平成26年）

Walczak, M. & Drozd, K. 歯科用金属生体材料のトライボロジー特性。カー。薬局を発行します。医学。 Sci 29、158–162 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Dziedzic、K. et al. 歯科用複合材料のトライボロジー特性に関する研究。 ASTRJ 10(32)、144–149 (2016)。

Google スカラー

Zantner, C.、Kielbassa, AM、Martus, P. & Kunzelmann, KH 19 の市販の複合材料およびコンポマーの滑り摩耗。凹み。メーター。 20(3)、277–285 (2004)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Pröschel、P. & Hofmann、M. 切歯先端の正面咀嚼パターンと、食物の抵抗および咬合の種類に対するその依存性。 J.プロステス。凹み。 59(5)、617–624 (1998)。

記事 Google Scholar

Hershkovitz, F.、Cohen, O. & Zilberman, U. 硬化中および in vitro で最大 15 日間、および in vivo で 5 ～ 10 年後の 3 つのグラスアイオノマーセメントの微小硬度。クインテッセンス国際 51(6)、440–446 (2020)。

PubMed Google Scholar

Bahammam, S.、Nathanson, D.、Fan, Y. 修復用グラスアイオノマーセメントの機械的特性の評価。内部。凹み。 J. 72(6)、859–865 (2022)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

Ruengrungsom, C.、Burrow, MF、Parashos, P.、Palamara, JE 11 種類の最新のイオン浸出歯科用修復材料の曲げ機械的特性の包括的な特性評価と気孔率の新しい分類。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 121、104615 (2021)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Watson, TF、Atmeh, AR、Sajini, S.、Cook, RJ & Festy, F. 歯科における生体活性材料としてのグラスアイオノマーとケイ酸カルシウムセメントの現在と将来: 健康と病気におけるバイオフォトニクスに基づく界面分析。凹み。メーター。 30(1)、50–61 (2014)。

論文 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

カルバートソン、BM グラスアイオノマー歯科修復物。プログレ。ポリム。科学。 26(4)、577–604 (2001)。

記事 CAS Google Scholar

Mahmood, S.、Shahid, S.、Billingto, R. (2022)。グラスアイオノマーセメントはかなり成熟しますか? 批判的なレビュー。内部。 J.Med. 凹み。 26(2) (2022)。

De Moor、RJ & Verbeeck、RM 従来の修復用グラスアイオノマーセメントの表面硬度の変化。バイオマテリアル 19(24)、2269–2275 (1998)。

論文 PubMed Google Scholar

Moberg, M.、Brewster, J.、Nicholson, J. & Roberts, H. 最新のグラスアイオノマーおよび樹脂変性グラスアイオノマー修復材料の物理的特性の研究。クリン。口頭調査。 23、1295–1308 (2019)。

論文 PubMed Google Scholar

Alvanforoush, N.、Wong, R.、Burrow, M.、Palamara, J. 2 つの異なる方法で測定したグラスアイオノマーの破壊靱性。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 90、208–216 (2019)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Yap, A.、Ong, J. & Yahya, NA 高粘度グラスアイオノマーセメントに対する樹脂コーティングの効果: 動的解析。 J. Mech. 振る舞い。バイオメッド。メーター。 113、104120 (2021)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Poornima, P. et al. 樹脂改質グラスアイオノマーセメント「EQUIA Forte」と従来のグラスアイオノマーセメントの圧縮強度と表面微小硬度の比較評価。 J.インド協会。ペドド。前へ凹み。 37(3)、265–270 (2019)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

McKenzie, M.、Linden, R. & Nicholson, J. 唾液、独自の酸性飲料、生理食塩水および水に保存された従来のグラスアイオノマー歯科用セメントおよび樹脂変性グラスアイオノマー歯科用セメントの物理的特性。バイオマテリアル 24(22)、4063–4069 (2003)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Hamid、DMA、Mahmoud、GM、El-Sharkawy、FM、Abou Auf、EA 最近導入された非コーティングのグラスアイオノマー修復材料の色安定性と硬度に対する、表面保護、飲料の汚れ、経年劣化の影響。フューチャーデント。 J. 4(2)、288–296 (2018)。

記事 Google Scholar

Yip, H. & To, W. 美術品に使用されるグラスアイオノマーセメントの物理的特性に対する人工唾液の影響に関する FTIR 研究。凹み。メーター。 21(8)、695–703 (2005)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

ニカ、I. 他酸性処理後の従来のグラスアイオノマーセメントおよび樹脂改質グラスアイオノマーセメントの表面特性。生物医学 10(7)、1755 (2022)。

論文 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

El Mallakh, B. & Sarkar, N. 脱イオン水および人工唾液中のグラスアイオノマーセメントからのフッ化物放出。デントメーター。 6(2)、118–122 (1990)。

論文 PubMed Google Scholar

Bell, A.、Creanor, S.、Foye, R. & Saunders, W. グラスアイオノマー充填材によるフッ化物放出に対する唾液の影響。 J. 口腔リハビリテーション。 26(5)、407–412 (1999)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Hattab, F. & Amin, W. グラスアイオノマー修復材料からのフッ化物の放出と表面コーティングの効果。バイオマテリアル 22(12)、1449–1458 (2001)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Kamith, KA & Nasim, I. グラスアイオノマーセメントの特性に対する硬水の影響 - in vitro 研究。内部。Ｊ．Ｐｈａｒｍ．解像度 12(2)、100–106 (2020)。

Google スカラー

Peez, R. & Frank, S. 市販のグラスアイオノマー修復物と比較した、新しい Ketac™ Molar Easymix の物理機械的性能。 J.デント。 34(8)、582–587 (2006)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

シャリノヴィッチ、I. 他高粘度グラスアイオノマーおよびグラスハイブリッド修復材料の機械的特性。アクタ・ストマトル。クロアチア人。 53(2)、125 (2019)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

Mulder, R. & Mohamed, N. カプセル化されたグラスアイオノマー材料の粉末/液体比の変化。 NZデント。 J. 115(2)、47–56 (2019)。

ADS Google Scholar

Bapna, MS、Gadia, CM & Drummond, JL グラスアイオノマーセメントの機械的特性に対する老化と周期的負荷の影響。ユーロ。 J. Oral Sci. 110(4)、330–334 (2002)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

ラジッチ、VB 他新しいグラスアイオノマーセメント技術ベースの修復材料の、熱サイクルおよび繰り返し負荷後の圧縮強度。アクタ・ストマトル。クロアチア人。 53(4)、318 (2019)。

記事 Google Scholar

Lohbauer, U.、Frankenberger, R.、Krämer, N. & Petschelt, A. 歯科用直接修復材料の時間依存の強度と疲労耐性。 J. メーター。科学。メーター。医学。 14、1047–1053 (2003)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Kleverlaan, CJ、Van Duinen, RN & Feilzer, AJ 硬化方法によって影響を受けるグラスアイオノマーセメントの機械的特性。凹み。メーター。 20(1)、45–50 (2004)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Zhang, J.、Braun, P. & Banerjee, A. 直接修復されたグラスアイオノマーセメントの in vitro 圧縮強度およびエッジ安定性試験。クリン。口頭調査。 24、3029–3038 (2020)。

論文 PubMed Google Scholar

Anstice, HM & Nicholson, JW ポリ (ビニルホスホン酸) ベースのグラスアイオノマーセメントにおける硬化後反応の研究。 J. メーター。科学。メーター。医学。 6、420–425 (1995)。

記事 CAS Google Scholar

Alrahlah、A. 生物活性バルクフィル修復物の直径引張強さ、曲げ強さ、および表面微小硬度。 Jコンテンプ。凹み。練習してください。 19(1)、13–19 (2018)。

論文 PubMed Google Scholar

Zoergiebel, J. & Ilie, N. 従来のグラスアイオノマーセメントの成熟と象牙質との界面に関する in vitro 研究。アクタバイオメーター。 9(12)、9529–9537 (2013)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Yu, H.、Li, Q.、Hussain, M.、および Wang, Y. 現場での歯の色の修復材料の表面微小硬度に対する漂白ゲルの影響。 J.デント。 36(4)、261–267 (2008)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Silva、RC、Zuanon、ACC、Esberard、RR、Candido、M. & Machado、JS グラスアイオノマーセメントのインビトロ微小硬度。 J. メーター。科学。メーター。医学。 18(1)、139 (2007)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

リマ、RBWE 他修復材料の特性に対する電離放射線の影響。 IJDR 30(3)、408 (2019)。

Google スカラー

Fúcio, SB、Carvalho, FG、Sobrinho, LC、Sinhoreti, MA & Puppin-Rontani, RM 審美修復材料の表面に対する 30 日齢のミュータンス連鎖球菌バイオフィルムの影響 - インビトロ研究。 J.デント。 36(10)、833–839 (2008)。

論文 PubMed Google Scholar

マラゴン、ＩＣら。グラスアイオノマーセメントの気孔率と微小硬度の分析。 J. メーター。科学。 28(1)、113–119 (2022)。

Google スカラー

Brito、CR、Velasco、LG、Bonini、GA、Imparato、JCP & Raggio、DP 表面保護のためのさまざまな材料後のグラスアイオノマーセメントの硬度。Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．メーター。解像度 A 93(1)、243–246 (2010)。

PubMed Google Scholar

Roberts, H.、Berzins, D. & Nicholson, J. グラスアイオノマー修復材料の長期水分バランス評価。資料 15(3)、807 (2022)。

論文 ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Karaoglanoglu, S.、Akgül, N.、Özdabak, HN & Akgül, HM グラスアイオノマー、樹脂変性グラスアイオノマー、およびポリ酸変性コンポジットレジンの表面保護の有効性。凹み。メーター。 J. 28(1)、96–101 (2009)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Kanik, Ö.、Turkun, LS & Dasch, W. 樹脂でコーティングされた高粘度グラスアイオノマーセメントのインビトロ研磨: 共焦点レーザー走査型顕微鏡研究。クリン。口頭調査。 21、821–829 (2017)。

論文 PubMed Google Scholar

ベネッティ、AR 他。歯科用グラスアイオノマーセメントの構造内でプロトンはどの程度移動しやすいですか? 科学。議員 5(1)、1–8 (2015)。

記事 Google Scholar

バーグ、MCら。歯科用修復セメント中の水性ポリアクリル酸のナノスケールの移動性。 ACS アプリケーション。メーター。インターフェース。 10(12)、9904–9915 (2018)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Silva, RC および Zuanon, ACC 非外傷性修復治療 (ART) に適応されるグラスアイオノマーセメントの表面粗さ。 Br. 凹み。 J. 17、106–109 (2006)。

記事 Google Scholar

パシフィシ、E.ら。グラスアイオノマーセメントの表面粗さは、表面保護処理に応じて非協力的な患者に適応されます。アン。ストマトル。 (ローマ) 4(3–4)、250 (2013)。

PubMed Google Scholar

ボーレン、CMら。アバットメントの表面粗さがプラーク蓄積およびインプラント周囲粘膜炎に及ぼす影響。クリン。経口インプラント解像度 7(3)、201–211 (1996)。

記事 CAS Google Scholar

Jones, C.、Billington, R. & Pearson, G. 修復物の粗さの生体内認識。 Br. 凹み。 J. 196(1)、42–45 (2004)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Warren, DP、Colescott, TD、Henson, HA & Powers, JM 複合材料、ハイブリッドアイオノマー、およびコンポマー修復材料の表面粗さに及ぼす 4 つの予防ペーストの影響。 J.エステット。復元します。凹み。 14(4)、245–251 (2002)。

論文 PubMed Google Scholar

Quirynen, M. & Bollen, C. 人間の歯肉縁上および歯肉縁下のプラーク形成に対する表面粗さと表面自由エネルギーの影響: 文献のレビュー。Ｊ．クリン．ペリオドントール。 22(1)、1–14 (1995)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Dowling, AH & Fleming, GJ グラスアイオノマー修復材の in vitro 耐摩耗性に対するモンモリロナイト粘土の添加の影響。 J.デント。 35(4)、309–317 (2007)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

van Duinen、RN、Kleverlaan、CJ、de Gee、AJ、Werner、A. & Feilzer、AJ 「急速硬化」従来のグラスアイオノマーセメントの初期および長期摩耗。凹み。メーター。 21(8)、716–720 (2005)。

論文 PubMed Google Scholar

Valeri, AS、Sulaiman, TA、Wright, JT & Donovan, TE 修復材料を含むグラスアイオノマーの体外装着。オペラ。凹み。 47(6)、678–685 (2022)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

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この研究は、ポーランドのルブリン医科大学の法定資金によって支援されています。 DS。 296 「歯科再建材料の機能的特性を評価する研究室的方法」。

機械工学部、機械工学研究所、ビアウィストク工科大学、Wiejska 45C St.、15-352、ビアウィストク、ポーランド

マグダレナ・ウェンピッカ、マグダレナ・ウルシュラ・ロジェヴィチ、クシシュトフ・ヤン・クルジドウォフスキ

ルブリン医科大学歯内療法保存歯科部門、W. Chodzki 6、20-093、ルブリン、ポーランド

アガタ・マリア・ニェウチャス & コンラッド・ピクワ

Institute of Transport, Combustion Engines and Ecology、Lublin University of Technology、Nadbystrzycka 36、20-618、ルブリン、ポーランド

パヴェル・コルドス

ドレスデン工科大学、カールグスタフカルースキャンパス、フェッチャー通りの歯科矯正学部 74、01307、ドレスデン、ドイツ

トーマス・グデス

歯科矯正および顎関節症部門、ポズナン医科大学、ブコウスカ 70、60-812、ポズナン、ポーランド

トーマス・グデス

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M.Ł.: 概念化、方法論、検証、形式分析、調査、リソース、執筆 - オリジナル草案、執筆 - レビューと編集、視覚化、監督。 AMN: 概念化、方法論、調査、リソース、執筆 - オリジナル草案、執筆 - レビューと編集、監督、プロジェクト管理、資金調達。 MR: 検証、形式分析、データキュレーション、調査、執筆 - 原案。視覚化; KP: 調査、執筆 - レビューと編集。 PK: 調査、執筆 - レビューと編集、リソース。 TG: 執筆 - レビューと編集。 KJK: 執筆 - レビューと編集、リソース、監督。著者全員が草稿を確認し、修正し、最終原稿を承認しました。

通信相手はマグダレナ・エンピカです。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

Łępicka、M.、Niewczas、AM、Rodziewicz、MU 他。従来のグラスアイオノマーセメントの臨床関連機能特性に対する熱水疲労の影響。 Sci Rep 13、8738 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-35880-4

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受信日: 2023 年 3 月 23 日

受理日: 2023 年 5 月 25 日

公開日: 2023 年 5 月 30 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-35880-4

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