témavezető: Dobó-Nagy Csaba
helyszín (magyar oldal): Semmelweis Egyetem, Önálló Radiológiai Részleg helyszín rövidítés: SE
A kutatási téma leírása:
A kutatási téma célja, az hogy fogászati tömőanyag céljából, új típusú fogászati (tömő) anyagokat fejlesszen és az arra alkalmas anyag számára előkészítse a gyártási lehetőségét.
A téma által megcélzott kutatás főbb lépései:
Az amorf szerkezetű GIC molekuláris kötéseinek ismeretére építve fejlesszünk ki olyan új szerkezetű formát, amely egy klinikai szempontból is jó tulajdonságú anyag előállítását eredményezi. Ehhez a következő technikai lépések szükségesek:
- aminosavlánc/aminosavszármazékok szintetizálása;
- molekuláris szinten meghatározzuk a módosított aminosavlánc változatok és töltelék közötti kötés valós szerkezetét;
- az elektronstrukúra és mechanikai tulajdonságok összefüggésének felderítése;
- számítógépes tervezése egy modern, jó mechanikai tulajdonságú és hosszú élettartamú tömőanyagnak;
- preklinikai terheléses fraktográfiai és oldódási és széli rés vizsgálatok;
- in vivo toxicitás és szöveti reakciók vizsgálata.
Mechanikai vizsgálatok:
Habár számos tanulmány foglalkozott a GIC nyomó– húzó- és nyíró–terhelésével, törésével, fáradásos tesztelésével, (mikro)keménység vizsgálatával, a klinikai terheléshez hasonló vizsgálatokat Wang és Darvell [2008] vezették be azzal, hogy a GIC mintákat Hertzes terhelésnek tették ki. A Hertzes terhelés egy fémgolyóval végzett szabályozott terhelés, amely modellálja, a fogak csücsöklejtőihez és zárólécéhez hasonlóan, ahogy az erőket a felső tartócsücsök közvetíti az alsó csücsöklejtők (hárompontos érintkezés), avagy a záróléc (kétpontos érintkezés) felé. Az érintkezésnek megfeleően koncentrálódnak az erők a kétszerdomború felszíneken. A Hertzes terhelést GIC korongokon végezzük kétféle formában, hagyományos paraméterek a Wang és Darvell által leírtak szerint történik, ahol a GIC korong mérete 10 mm átmérőjű, vastagsága 2 mm, a terhelő golyó átmérője 20 mm és a terhelést (Zwich Z005, 121-001609) típusú készülékkel, 0,2 mm/perc közelítési sebességgel végezzük. A korong alátámasztását mimikáló dentin alapot egy 30% üvegszállal erősített polyamid (nylon 6,6) anyag biztosítja. A terhelést az anyag teljes töréséig végezzük. A terhelt felszínen a a repedési vonalak sugárirányú, vagy kúp alakú lefutását és tovaterjedésének módját mikroCT, SEM és FTIR vizsgálómódszerekkel végezzük. Hasonló kísérleti felállásban végzünk egy másfajta terhelést, ahol a terhelést az első repedések megjelenéséig végezzük audio-kontroll segítségével. NanoCT vizsgálatra egy nagyságrenddel kisebb mintát készítettünk elő, ahol a terhelést átadó golyó mérete is csak 2 mm.
További mechanikai vizsgálatokkal alátámasztjuk a töltelék és polisavlánc közötti kölcsönhatás ellenállását, nevezetesen ionágyúval polírozott tömőanyag felszínen végzett nanoindentációs módszerrel. Ezzel a vizsgálattal a molekulák szintjén tudjuk ellenőrízni a fraktográfiai tulajdonságait a számítógépes tervezéssel kifejlesztett és klinikai alkalmazásra jelölt anyagoknak. Ezt a molekuláris szintű fraktográfiai elemzést SEM vizsgálattal is kiegészítjük.
Preklinikai vizsgálatok:
A széli rés (mikrorés) vizsgálatok megmutatják, hogyan képes az anyag adaptálódni a kialakított kavitás falához, és azzal kötést létrehozni. Ép koronájú, sebészileg eltávolított bölcsességfogakat 0,2%-os nátriumazid oldatban, +5C-on tárolunk a feldolgozásig. Első osztályú kavitást alakítunk ki, melyet a tesztelni kívánt GIC anyaggal betömünk a szakma szabályai szerint. A széli rés mértéke arányos a Hagen-Poiseuille törvény alapján a tömés és a fog anyaga közötti rés között átfolyó folyadék térfogatával. Ez a módszer különösen érzékeny a rés nagyságával, hiszen a térfogat a mikrorés sugarának negyedik hatványával arányos. A resturált fogat dekoronáljuk és a koronát kettős kamrába helyezve, a pulpakamra felöl a légköri nyomást 15 vízcm-rel meghaladó hidrosztatikai nyomás alá helyezzük. A rágófelszín felőli kamrából a folyadékoszlopot egy mikropipettán át vezetjük, melyben a buborék időegységalatti elmozdulása mutatja az átáramló térfogatot. Ez a vizsgálat követéses vizsgálat formájában mutatja az anyag oldódásából adódó résképződés növekedését (3, 6 és 12 hónapos időpontokban megismételve). A mérések közötti időszakban a mintákat mesterséges nyálban tartjuk, mely oldatnak az összetételét Darvell professzor írta le. Azért is szerencsés ez a kísérleti felállás, mert a póba terheléses vizsgálattal kiegésztihető. Nevezetesen a GIC korongon mért repedést okozó terhelés alatti tartományban 1.000, 5.000 és 10.000 terhelést követően is megismételjük a perfúziós tesztet. Folyadékátáramlásos vizsgálatot gyökértömések kapcsán már végeztünk és publikáltuk.
Biokompatibilitás vizsgálatok:
Az Európai Bizottság Standardizációról szóló EN 1441 direktíváját követve, ahogy minden újonnan kifejlesztett fogászati anyag esetében, itt is a mechanikai és preklinikai vizsgálatok alapján kiválasztott, véglegesnek szánt formát, biokompatibilitási teszteknek vetjük alá.
Ezek a következők: elsődleges vizsgálatok, melyek sejttenyészeteken citotoxicitás és mutagenitás vizsgálatokat jelentenek; a másodfokú vizsgálatok, amelyek a száj mikróbákra (lactobacillus, streptococcus) gyakorolt hatását és subcutan beültetett anyag kiváltotta szöveti reakciókat vizsgálja; használati teszt, amely kísérleti állatok fogaiba behelyezett tömések szájállóságát vizsgálja. Ezt a protokollt fogadta el az ISO (1984), a 7405 számú „Technical Report“-jában.
Bejelentkezés
