Παρασκευή και αξιολόγηση σύνθετων οδοντιατρικών υλικών ρητίνης-ζεόλιθου για εφαρμογές αναγεννητικής ιατρικής

Abstract

Η εφαρμογή σύνθετων ρητινών ως εμφράξεις στην αποκατάσταση του οδοντικού ιστού συχνά ακολουθείται από το σχηματισμό μικρορωγμών μεταξύ των ορίων ρητίνης-δοντιού προκαλώντας βακτηριακή ανάπτυξη και πολφική φλεγμονή. Ευρύ ενδιαφέρον έχει εκφραστεί για τα προηγμένα σύνθετα οδοντιατρικά βιοϋλικά που μπορούν να προάγουν τη φυσική διαδικασία ενίσχυσης του οδοντικού ιστού μέσω της δράσης ανόργανων μεταλλικών στοιχείων. Προς την κατεύθυνση αυτή, πολλά υποσχόμενη είναι η διασπορά σωματιδίων φυσικών ζεολιθικών κρυστάλλων στην ρητινώδη μήτρα οδοντιατρικών υλικών. Οι ζεόλιθοι παρουσιάζουν δυνατότητα ανασύστασης του σμάλτου λόγω της αυξημένης ιοντοεναλλακτικής ικανότητάς τους και της απελευθέρωσης μεταλλικών ιόντων από το μικροπορώδες δίκτυό τους. Στην εργασία αυτή παρασκευάστηκε ένα νέο σύνθετο υλικό ρητίνης-ζεόλιθου με ανάμειξη εμπορικά διαθέσιμης οδοντιατρικής ρητίνης με μικροσωματίδια του βιοσυμβατού ζεόλιθου φωγιασίτη Χ σε διαφορετικές αναλογίες μάζας, ακολουθούμενη από πολυμερισμό με λυχνία LED. Η σταθερότητα της μάζας, η οποία συνίσταται μεταξύ άλλων στην υδατοαπορροφητικότητα και τη διαλυτότητα στο νερό του υλικού, εξετάστηκε με πειράματα εμβάπτισης δοκιμίων ρητίνης-ζεόλιθου σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας 37℃. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η σκληρότητα του σύνθετου υλικού μέσω δοκιμής σκληρότητας κατά Vickers, η οποία πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το Εργαστήριο Τεχνολογίας των Κατεργασιών της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Η υδατοαπορροφητικότητα και η διαλυτότητα των παρασκευασθέντων δοκιμίων ρητίνης-ζεόλιθου αξιολογήθηκαν σε σχέση με την αναλογία μάζας ζεόλιθου:ρητίνης στο σύνθετο υλικό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι παρά την αύξηση της υδατοαπορροφητικότητας και διαλυτότητας του υλικού με την αύξηση της περιεκτικότητάς του σε ζεόλιθο, οι τιμές των εν λόγω μεγεθών παρέμειναν κάτω από τα σχετικά όρια για τα οδοντιατρικά υλικά στη βιβλιογραφία, υποδεικνύοντας καλή σταθερότητα μάζας σε υδατικό περιβάλλον για το σύνθετο υλικό. Επιπλέον, οι δοκιμές σκληρομέτρησης έδειξαν στατιστικά σημαντική αύξηση της σκληρότητας του υλικού με την ενσωμάτωση των μικροσωματιδίων του φωγιασίτη στην ρητίνη, καθώς και την στατιστικά μη σημαντική μείωση της σκληρότητας κατόπιν εμβάπτισης στο υδατόλουτρο. Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής ανακοινώθηκαν στο 50ο Ετήσιο Πανελλήνιο Ιατρικό Συνέδριο 2024 και στο 2ο Πανελλήνιο Συνέδριο Ιατρικής Φυσικής 2024. Συμπερασματικά, το νέο σύνθετο οδοντιατρικό υλικό ρητίνης-ζεόλιθου το οποίο παρασκευάστηκε στην εργασία αυτή χαρακτηρίζεται από καλή σταθερότητα μάζας σε υδατικό περιβάλλον και βελτιωμένη σκληρότητα σε σχέση με την καθαρή ρητίνη. Τα αποτελέσματα αυτά ενθαρρύνουν την περαιτέρω διερεύνηση των φυσικοχημικών και μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού ρητίνης-φωγιασίτη για τη χρήση του σε οδοντιατρικές εφαρμογές. Επιπροσθέτως, δεδομένου ότι το ανοιχτό μικροπορώδες δίκτυο του φωγιασίτη και η ιοντοεναλλακτική ικανότητά του μπορούν να προσδώσουν στο υλικό πολυ-λειτουργικότητα και βιοδραστικότητα, ο φωγιασίτης Χ καθίσταται ένας από τους πιο πολλά υποσχόμενους βιοσυμβατούς ζεόλιθους για τη χρήση του ως ανόργανη ενισχυτική ουσία σε νέα προηγμένα οδοντιατρικά υλικά.