Mechanischer und hydrolytischer Abbau eines Ormocer®-basierten Bis-GMA-freien Komposits

Mechanical and hydrolytic degradation of an Ormocer®-based Bis-GMA-free resin composite

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-125735
  • Zielsetzung: Das Ziel der Studie war es zu ermitteln, ob das Ormocer® basierte Komposit ähnliche mechanische Eigenschaften wie ein Bis-GMA basiertes Füllungsmaterial aufweist und wie sich die Eigenschaften und die Wassersättigung mit zunehmender Wasserlagerung verhalten. Material und Methoden: Die getesteten Materialien waren Admira Fusion, ein rein Ormocer®-basiertes Komposit, und das Bis-GMA-haltige Grandio SO (Voco, Cuxhafen, Germany). Um die Wassersättigung zu testen, wurden scheibenförmige Prüfkörper mit einem Durchmesser von 15 mm von beiden Kompositmaterialien hergestellt. Diese wurden in destilliertem Wasser gelagert und nach definierten Zeitabständen (1 Stunde bis zu 60 Tagen)Zielsetzung: Das Ziel der Studie war es zu ermitteln, ob das Ormocer® basierte Komposit ähnliche mechanische Eigenschaften wie ein Bis-GMA basiertes Füllungsmaterial aufweist und wie sich die Eigenschaften und die Wassersättigung mit zunehmender Wasserlagerung verhalten. Material und Methoden: Die getesteten Materialien waren Admira Fusion, ein rein Ormocer®-basiertes Komposit, und das Bis-GMA-haltige Grandio SO (Voco, Cuxhafen, Germany). Um die Wassersättigung zu testen, wurden scheibenförmige Prüfkörper mit einem Durchmesser von 15 mm von beiden Kompositmaterialien hergestellt. Diese wurden in destilliertem Wasser gelagert und nach definierten Zeitabständen (1 Stunde bis zu 60 Tagen) gewogen, um die absorbierte Wassermenge zu ermitteln. Zudem wurden Teststäbchen beider Materialien nach ISO 4049 hergestellt, die sowohl 24 Stunden trocken als auch für 14 bzw. 60 Tage in destilliertem Wasser bei konstanten 37 °C gelagert wurden. Anschließend wurde in einem 4-Punkt-Biegeversuch die initiale Festigkeit (Flexural Strength, FS) unter einer statischen Belastung von 0,75 mm/min und die Biegefestigkeit (Flexural Fatigue Strength, FFS) unter zyklischer Belastung von 0,5 Hertz bei 104 Zyklen gemessen. Zur Berechnung der Ermüdung wurde die Staircase-Approach Methode gewählt. Für die Ermittlung der Bruchzähigkeit (Fracture Toughness, FT) wurden Prüfkörper nach ISO 13586 angefertigt. Diese wurden unter denselben Lagerungsbedingungen trocken und in destilliertem Wasser gelagert und unter Verwendung der SEVNB-Technik im 3-Punkt-Biegeversuch gebrochen. Die SEVNB-Technik sieht vor, dass die Prüfkörper an der vorhandenen Einkerbung zusätzlich mit einer Rasierklinge um eine definierte Länge geschlitzt werden, damit von dort die Rissbildung starten kann. Ergebnisse: Admira Fusion und Grandio SO haben beide während der zweimonatigen Wasserlagerung an Gewicht zugenommen. Vor allem in den ersten 14 Tagen wurde 2 wesentlich mehr Wasser aufgrund der Absorption aufgenommen, danach war bis zum 60. Tag eine asymptotische Annäherung an den Maximalwert sichtbar. Jedoch hat Admira Fusion mit 16,78 μg/mm3 deutlich mehr Wasser aufgenommen als Grandio SO mit 14,05 μg/mm3. Bei Betrachtung der initialen Festigkeit (FS) von Grandio SO lässt sich nach 14 tägiger Lagerung keine mechanische Veränderungen erkennen, wohingegen eine signifikante Abnahme der mechanischen Eigenschaften bei Admira Fusion beobachtet wurde. Zudem wurde in dieser Zeit das meiste Wasser aufgenommen. Nach zweiwöchiger Lagerung fielen die Werte nicht mehr signifikant ab. Die Biegefestigkeit (FFS) für Grandio SO war nach 2 Monaten Wasserlagerung nicht reduziert, jedoch konnte man bei Admira Fusion im zyklischen Versuch nach bereits 2 Wochen Wasserlagerung einen signifikanten Einbruch registrieren. Die Bruchzähigkeit (FT) von Admira Fusion sank signifikant nach 2 Wochen sowie nach 2 Monaten Lagerung, bei Grandio SO nur nach 2 Wochen Lagerung. Schlussfolgerung: Die vermehrte Wasseraufnahme des Ormocer®-basierten Materials hat eine signifikant stärkere Reduktion der mechanischen Eigenschaften, vor allem in den ersten beiden Wochen, zur Folge. Deshalb lässt sich festhalten, dass die Wasseraufnahme einen sehr ausgeprägten negativen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Ormocer®-basierten dentalen Komposits, im Gegensatz zu dem Bis-GMA-basierten Material hat.show moreshow less
  • Objectives: The aim of the study was to determine whether the Ormocer® resin has similar mechanical properties to a Bis-GMA based filling material and how the properties and the water saturation behave with increasing water storage. Material and Methods: The materials tested in this study were Admira Fusion, a pure Ormocer®-based composite and Grandio SO containing Bis-GMA (Voco, Cuxhafen, Germany). In order to test the water saturation, disc-shaped specimens with a diameter of 15 mm of both composite materials were fabricated. These were stored in distilled water and weighed after pre-determined times (1 hour up to 60 days) to measure the amount of absorbed water. In addition, bend barsObjectives: The aim of the study was to determine whether the Ormocer® resin has similar mechanical properties to a Bis-GMA based filling material and how the properties and the water saturation behave with increasing water storage. Material and Methods: The materials tested in this study were Admira Fusion, a pure Ormocer®-based composite and Grandio SO containing Bis-GMA (Voco, Cuxhafen, Germany). In order to test the water saturation, disc-shaped specimens with a diameter of 15 mm of both composite materials were fabricated. These were stored in distilled water and weighed after pre-determined times (1 hour up to 60 days) to measure the amount of absorbed water. In addition, bend bars of both materials were produced according to ISO 4049, which were stored in dry conditions for 24 hours as well as in distilled water for 14 and 60 days at a constant 37 °C. Subsequently, the initial strength (FS) was measured in a 4-point bending test under a static load of 0.75 mm/min, while the flexural fatigue strength (FFS) was measured under a cyclic load of 0.5 Hertz at 104 cycles. The Staircase Approach method was used to determine fatigue. To determine fracture toughness (FT), specimens were fabricated according to ISO 13586. These were stored dry and in distilled water under the same storage conditions and fractured using the SEVNB-technique in a 3-point bending. The SEVNB-technique provides that the test specimens are additionally slit at the existing notch by a defined length with a razor blade so that crack formation can start from there. Results: Admira Fusion and Grandio SO have both lost significant weight during two months of water storage. Particularly in the first 14 days, significantly more water was absorbed, after which an asymptotic approach to the maximum value was visible until the 60th day. However, Admira Fusion absorbed 16.78 μg/mm3 of water, significantly more than Grandio SO with 14.05 μg/mm3. 4 When the initial strength (FS) of Grandio SO is measured, no mechanical changes can be observed after 14 days of storage, whereas a significant decrease in mechanical properties is observed for Admira Fusion. In addition, most of the water is absorbed during this time. After two weeks of storage, the values did not decrease significantly. The flexural strength (FFS) for Grandio SO was not reduced after 2 months of water storage, but Admira Fusion showed a significant decrease after 2 weeks of water storage. The fracture toughness (FT) of Admira Fusion decreased significantly after 2 weeks as well as after 2 months storage, while the fracture toughness of Grandio SO decreased only significantly after 2 weeks of water storage. Conclusion: The increased water absorption especially after two weeks results in a significant reduction of the mechanical properties of the Ormocer®-based material. Therefore, it seems that the water absorption has a much more pronounced negative influence on the mechanical properties of the Ormocer®-based dental composite in comparison to the Bis GMA-based material.show moreshow less

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Metadaten
Author:Elena Romena Klauer
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-125735
Referee:Ulrich Lohbauer, Anselm Petschelt
Advisor:Renan Belli
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2019
Date of online publication (Embargo Date):2019/12/16
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Medizinische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2019/12/03
Release Date:2019/12/23
Tag:Bis-GMA; Löslichkeit; Mechanischer Abbau; Ormocer; Solubility; Wasseraufnahme
Mechanical degradation; Watersorption
Length/size:34 Seiten
Institutes:Medizinische Fakultät
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
open_access (DINI-Set):open_access
Licence (German):Keine Creative Commons Lizenz - es gilt der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht