Abstract | Ciljevi Primarni cilj istraživanja bio je ispitati promjene površinske mikrotvrdoće, hrapavosti i boje nastale uslijed izlaganja materijala komercijalno dostupnom kiselom biljnom napitku, za predstavnike sljedećih glavnih skupina suvremenih restaurativnih materijala: konvencionalni smolasti kompoziti, debeloslojni („bulk-fill“) smolasti kompoziti, stakleno-ionomerni hibridni materijali i tzv. alkasitni materijal. Sekundarni ciljevi istraživanja uključuju ispitivanje promjena boje prema pojedinim osima (L*, a*, b*), analizu doprinosa promjene boje prema individualnim osima u ukupnoj promjeni boje te analize korelacija promjena glavnih varijabli (mikrotvrdoća, hrapavost i promjena boje) prilikom izlaganja restaurativnih materijala kiselom biljnom napitku. Materijali i metode Testirani materijali bili su: konvencionalni kompozitni materijali Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lihtenštajn) i Charisma Classic (Kulzer,Hanau, Njemačka), alkasitni materijal Cention N (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lihtenštajn), debeloslojni kompozitni materijal Filtek One Bulk Fill Restorative (3M, St. Paul, MN, SAD) i stakleni hibrid Equia Forte HT Fil s premazom Equia Coat (GC, Tokio, Japan) i Equia Forte HT Fil (GC, Tokio, Japan) bez premaza. Svi materijali bili su A2 nijanse. Uzorci su pripremljeni u okruglom kalupu promjera 15 mm i visine 1 mm, po 20 uzoraka za svaki materijal. Uzorci su pohranjeni u deioniziranoj vodi na 37 ˚C, a svaki dan su uronjeni u kiseli biljni napitak „Green avocado“ (Ortoromi, Borgoricco, Italija) s 47% soka od jabuke, 25% soka od kruške, 20% avokada, 8% špinata i askorbinskom kiselinom, na 5 minuta dnevno tijekom jednog mjeseca. Promjene u mikrotvrdoći, hrapavosti površine i boji su procijenjene nakon četiri tjedna izloženosti materijala kiselom biljnom napitku. Statistička analiza izvedena je pomoću analize varijance (ANOVA-e) s Tukey post-hoc testom za višestruke usporedbe, t-testom, Pearsonovom korelacijskom analizom i analizom glavnih komponenata s varimax rotacijom. Rezultati Statistički značajni učinci kiselog biljnog napitka na degradaciju suvremenih restaurativnih materijala utvrđeni su za sva ispitana svojstva, pri čemu su opažene statistički značajne promjene u mikrotvrdoći, značajno veći porast hrapavosti površine i veća promjena boje u usporedbi s negativnom kontrolnom skupinom izloženoj samo deioniziranoj vodi. Nakon 30 dana cikličkog izlaganja kiselom biljnom napitku, vrijednosti mikrotvrdoće su se smanjile za 8-28% (za kompozitne materijale) ili povećale do 91% (za stakleni hibrid). Statistički značajno smanjenje mikrotvrdoće izmjereno je za materijale Tetric EvoCeram i Filtek One Bulk Fill u obje skupine (eksperimentalnoj i kontrolnoj), dok je kod staklenog hibrida Equia Forte HT opažen značajan porast mikrotvrdoće u obje skupine. Značajnih promjena mikrotvrdoće nije bilo kod staklenog hibrida premazanog smolastim premazom Equia Coat (u obje skupine) ni kod alkasitnog materijala Cention N u kontrolnoj skupini. Razlike u promjeni mikrotvrdoće između kontrolne i eksperimentalne skupine bile su statistički značajne za sve materijale osim za stakleni hibrid sa smolastim premazom. Povećanje hrapavosti površine uzoraka uronjenih u kiseli biljni napitak bilo je 7-26 puta veće u usporedbi s kontrolnom skupinom. Porast hrapavosti bio je statistički značajan kod većine materijala, osim u kontrolnoj skupini materijala Tetric EvoCeram, Cention N i Charisma Classic. Kod svih materijala, porast hrapavosti bio je statistički značajno veći u skupini izloženoj kiselom biljnom napitku nego u kontrolnoj skupini. Opazive promjene boje (ΔE*) u eksperimentalnoj skupini grupi bile su 3-8 puta veće u usporedbi s kontrolnom skupinom. Vrijednosti ΔE* uzoraka uronjenih u kiseli biljni napitak kretale su se od 3,2 do 14,2, što ukazuje na razlike u boji opazive ljudskim okom. Promjene boje razlikovale su se među materijalima u širokom rasponu vrijednosti, a kod svih su materijala bile statistički značajno veće u eksperimentalnoj skupini izloženoj kiselom biljnom napitku u usporedbi s kontrolnom skupinom. Pomaci prema osima boja (L*, a* i b*) većinom su se odvijali u istom smjeru u eksperimentalnoj i kontrolnoj skupini, pri čemu su iznosi pomaka općenito bili veći u eksperimentalnoj skupini. Analiza glavnih komponenata i Pearsonova korelacijska analiza pokazale su istaknutu korelaciju promjena površinske hrapavosti izmjerenih u kontrolnoj i eksperimentalnoj skupini. Zaključak Na temelju rezultata ovog in vitro istraživanja može se zaključiti da svakodnevna izloženost restaurativnih dentalnih materijala kiselom biljnom napitku može značajno ubrzati degradaciju njihovih površinskih svojstava, što se odražava kao smanjenje mikrotvrdoće, povećana hrapavost i opaziva promjena boje. S obzirom na sve navedeno, doktori dentalne medicine trebaju biti upoznati s ponašanjem materijala za nadoknadu tvrdih zubnih tkiva u različitim prehrambenim uvjetima te biti u mogućnosti predvidjeti njihovo ponašanje. Kao kliničari, možemo smanjiti degradaciju dentalnih restauracija informirajući pacijente o njihovoj trajnosti, savjetovati ih o prehrambenim navikama i primjenjivati preventivne i minimalno invazivne tretmane kako bi se produžio vijek trajanja dentalnih restaurativnih materijala. |
Abstract (english) | Objectives The primary objective of the study was to examine changes in surface microhardness, roughness, and color resulting from exposure of the material to a commercially available green smoothie, for representatives of the following main classes of contemporary restorative materials: conventional resin composites, bulk-fill resin composites, glass-ionomer hybrid materials, and so-called alkasite material. Secondary objectives of the study include investigation of color changes according to individual color axes (L*, a*, b*), analysis of the contribution of color changes according to individual axes to the overall color change, and correlation analysis for changes in the main variables (microhardness, surface roughness, and color change) during the exposure of restorative materials to the green smoothie. Materials and methods The following materials were tested: conventional composite materials Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) and Charisma Classic (Kulzer, Hanau, Germany), alkasite material Cention N (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein), bulk-fill composite material Filtek One Bulk Fill Restorative (3M, St. Paul, MN, USA), glass hybrid material Equia Forte HT Fil coated with Equia Coat (GC, Tokyo, Japan), and Equia Forte HT Fil (GC, Tokyo, Japan) without coating. All materials were used in the A2 shade. The samples were prepared in a cylindric mold with a diameter of 15 mm and a height of 1 mm, using 20 samples per material. The samples were stored in deionized water at 37 ˚ C and immersed over one month for 5 minutes daily in a green smoothie "Green avocado" (Ortoromi, Borgoricco, Italy) with 47% apple juice, 25% pear juice, 20% avocado, 8% spinach, and ascorbic acid. Changes in microhardness, surface roughness, and color were evaluated after four weeks of green smoothie exposure. Statistical analysis was performed using analysis of variance (ANOVA) with Tukey post-hoc test for multiple comparisons, t-test, Pearson's correlation analysis, and principal component analysis with varimax rotation. Results Statistically significant effects of the green smoothie on the degradation of contemporary restorative materials were identified for all tested properties. Statistically significant changes in microhardness, a significantly greater increase in surface roughness, and a greater color change were observed in the green smoothie group compared to the negative control group exposed to deionized water. After 30 days of cyclic exposure to the green smoothie, microhardness values decreased by 8-28% (for composite materials) or increased up to 91% (for glass hybrid). A statistically significant decrease in microhardness was measured for Tetric EvoCeram and Filtek One Bulk Fill in both groups (experimental and control), while a significant increase in microhardness was observed in the glass hybrid Equia Forte HT in both groups. There were no significant changes in microhardness for the glass hybrid coated with Equia Coat (in both groups) or for the alkasite material Cention N in the control group. The differences in microhardness change between the control and experimental groups were statistically significant for all materials except for the glass hybrid with resin coating. The increase in surface roughness of the samples immersed in the green smoothie was 7-26 times higher compared to the control group. The increase in roughness was statistically significant in most materials, except in the control group of materials Tetric EvoCeram, Cention N, and Charisma Classic. For all materials, the increase in roughness was significantly higher in the group exposed to the green smoothie than in the control group. Observable color changes (ΔE*) in the experimental group were 3-8 times higher compared to the control group. The ΔE* values of the samples immersed in the green smoothie ranged from 3.2 to 14.2, indicating color differences visible to the human eye. Color changes differed among the materials in a wide range of values, and for all materials they were significantly higher in the experimental group exposed to the green smoothie compared to the control group. Shifts along the color axes (L*, a*, and b*) mostly occurred in the same direction in the experimental and control groups, with their extent being generally greater in the experimental group. Principal component analysis and Pearson's correlation analysis showed a prominent correlation between surface roughness changes measured in the control and experimental groups. Conclusion Based on the results of this in vitro study, it can be concluded that daily exposure of restorative dental materials to a green smoothie can significantly accelerate the degradation of their surface properties, which reflects as a decrease in microhardness, increased roughness, and observable color changes. Considering all the above, doctors of dental medicine should be familiar with the behavior of restorative materials in different nutritional conditions and be able to predict their behavior. As clinicians, we can reduce the degradation of dental restorations by informing patients about their durability, advising them on dietary habits, and applying preventive and minimally invasive treatments to extend the service life of dental restorations. |