Fabrication of visible light-curing provisional restorative materials incorporated with bioactive glasses

Abstract

The objective of this study is to evaluate the properties of visible light-curing provisional experimental composites incorporated with bioactive glasses and Zinc oxide. Provisional composites incorporated with various additive fillers (15 wt% 45S5, 15 wt% S53P4, 1 wt% ZnO and SiO2) were studied by comparing to Systemp onlay as a control. The composites were prepared to study the mechanical properties (flexural strength, flexural modulus, and fracture toughness), physical properties (water sorption, water solubility), depth of cure, and antibacterial property. The flexural strength, flexural modulus, and fracture toughness were higher for 0BG and ZnO composite compared to the bioactive composites. The lowest flexural strength and flexural modulus were found for Systemp onlay. The 45S5 composite showed the largest water sorption, followed by the S53P4 composite, while the water sorption of Systemp onlay, 0BG and ZnO composite were the same at low value. The largest water solubility was Systemp onlay, while the lowest was S53P4 composite. The deepest depth of cure was Systemp onlay, followed by 0BG, and the bioactive glass composites and the lowest depth of cure were found in the experimental ZnO composite. Finally, all materials did not show antibacterial properties against 10(5) and 10(7) CFU/ml of Streptococcus mutans. The 15 wt% bioactive glasses composite decreased the mechanical properties, physical properties, and depth of cure, while the 1 wt% ZnO experimental composite was significantly decreased the depth of cure. However, the experimental composites were extremely higher mechanical and physical properties than Systemp onlay. In addition, all experimental composites and Systemp onlay did not show the antibacterial properties.

วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้เพื่อศึกษาคุณสมบัติของวัสดุบูรณะชั่วคราวชนิดบ่มตัวด้วยแสงที่มีไบโอแอกทีฟกลาส (45S5, S53P4) และซิงค์ออกไซด์ (ZnO) วัสดุบูรณะชั่วคราวที่มีการเติมฟิลเลอร์ที่แตกต่างกัน (ร้อยละ 15 ของ 45S5, ร้อยละ 15 ของ S53P4, ร้อยละ 1 ของ ZnO และซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2)) ถูกนำมาศึกษาเปรียบเทียบกับวัสดุ Systemp onlay โดยทาการศึกษาคุณสมบัติเชิงกล (ค่าการทนต่อแรงดัดโค้ง มอดูลัสของการโค้งงอและความต้านทานการแตกหัก) คุณสมบัติทางกายภาพ (การดูดซึมและการละลายน้ำ) ความลึกในการบ่มตัวด้วยแสงและการต่อต้านเชื้อแบคทีเรีย ผลการศึกษาพบว่าวัสดุกลุ่มที่ไม่มีการเติมไบโอแอกทีฟกลาสและกลุ่ม ZnO มีค่าการทนต่อแรงดัดโค้ง มอดูลัสของการโค้งงอและความต้านทานการแตกหักสูงที่สุด วัสดุ Systemp onlay พบมีค่าการทนต่อแรงดัดโค้งและมอดูลัสของการโค้งงอต่ำที่สุด วัสดุกลุ่มที่มีการเติมไบโอแอกทีฟกลาส 45S5 มีค่าการดูดซึมน้ำสูงที่สุด รองลงมาคือวัสดุกลุ่ม S53P4 ส่วนวัสดุ Systemp onlay กลุ่มที่ไม่มีการเติมไบโอแอกทีฟกลาสและกลุ่ม ZnO มีค่าการดูดซึมน้ำใกล้เคียงกัน วัสดุ Systemp onlay มีค่าการละลายน้ำสูงที่สุด ส่วนวัสดุกลุ่ม S53P4 พบมีค่าการละลายน้ำต่ำที่สุด การศึกษาความลึกในการบ่มตัวพบว่าวัสดุ Systemp onlay มีค่าความลึกในการบ่มตัวสูงที่สุด รองลงมาเป็นกลุ่มวัสดุกลุ่มที่ไม่มีการเติมไบโอแอกทีฟกลาสและกลุ่มที่มีไบโอแอกทีฟกลาสตามลำดับ ส่วนวัสดุกลุ่ม ZnO มีค่าความลึกในการบ่มตัวต่ำที่สุด ผลการต่อต้านเชื้อแบคทีเรียพบว่าวัสดุทุกกลุ่มในการศึกษานี้ไม่มีความสามารถในการต่อต้านเชื้อ Streptococcus mutans ที่ปริมาณเชื้อ 105 และ 107 CFU/ml จากการศึกษานี้วัสดุบูรณะชั่วคราวที่มีการเติมไบโอแอกทีฟกลาส ร้อยละ 15 มีผลให้คุณสมบัติเชิงกล คุณสมบัติทางกายภาพและความลึกในการบ่มตัวด้วยแสงของวัสดุลดลง ส่วนวัสดุบูรณะชั่วคราวที่มีการเติมซิงค์ออกไซด์ ร้อยละ 1 นั้น มีผลให้ค่าความลึกในการบ่มตัวด้วยแสงของวัสดุลดลง อย่างไรก็ตามวัสดุบูรณะชั่วคราวทุกกลุ่มในการศึกษานี้ มีค่าคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติทางกายภาพสูงกว่าวัสดุ Systemp onlay นอกจากนี้พบว่าวัสดุบูรณะชั่วคราวทุกกลุ่มและ Systemp onlay ไม่มีคุณสมบัติในการต่อต้านเชื้อ S. mutans