Farklı yüzey modifikasyon yöntemlerinin; polieter eter keton (PEKK) materyalinin yüzey pürüzlülüğü, ıslanabilirliği ve kompozit veneer materyali ile bağlanma dayanımı üzerine olan etkilerinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı farklı yüzey modifikasyon yöntemlerinin PEEK materyalinin yüzey pürüzlülüğü, temas açısı ve kompozit veneer materyali ile bağlanma dayanımı üzerine olan etkilerinin değerlendirilmesidir. PEEK disklerden, microcut cihazı (Mikrocut 201, Metkon, Bursa, Türkiye) kullanılarak 7x7x2 mm boyutlarında elde edilen 55 adet örnek (n=11); kontrol, sülfürik asit, plazma, femtosaniye lazer, Nd-YAG lazer olmak üzere rastgele 5 farklı yüzey işlem grubuna ayrılmıştır. Yüzey işlem uygulamalarının ardından tüm örneklere pürüzlülük, temas açısı ve kompozit veneer materyali ile bağlanma dayanımı ölçümleri yapılmıştır. Tüm yüzey işlem gruplarından pürüzlülük ve temas açısı ölçüm sonuçlarına göre ortalamaya en yakın olan örnek seçilerek SEM (Taramalı elektron mikroskobu) ve EDS (Enerji Dağılım Spektrometresi) analizleri yapılmıştır. Bağlanma dayanımı testi için örneklerin bağlantı yüzeylerine Visio.link (Bredent GmbH & Co KG, Senden, Almanya) adeziv ajan uygulanmış, ardından tüm örneklerin yüzeyine spesifik bir teflon kalıp (Ultradent Products Inc., Güney Ürdün, UT) yardımıyla kompozit rezin (2 mm çap) (Combo.lign; Bredent GmbH & Co KG, Senden, Almanya) uygulanmıştır. Elde edilen örnekler termal döngü cihazı (10.000 devir/5 ºC -55 ºC) ile yapay yaşlandırma işlemine tabi tutulduktan sonra, örneklere makaslama bağlanma dayanımı testi uygulanmış ve kırılma tipleri değerlendirilmiştir. Çalışma verileri "Welch" ve "Brown-Forsythe" testleri ile değerlendirilmiştir. Yüzey pürüzlülük bulguları incelendiğinde gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmuştur (p=0.000). Femtosaniye lazer, Nd-YAG lazer ve sülfürik asit gruplarının, yüzey pürüzlülük ortalamasının, plazma ve kontrol gruplarına göre ayrıca kontrol grubu yüzey pürüzlülük ortalamasının ise plazma grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Temas açısı bulguları değerlendirildiğinde gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunmuştur (p=0.000). En düşük temas açısı değerleri plazma grubunda gözlenmiştir. Femtosaniye lazer grubundaki temas açısı ortalamasının sülfürik asit ve plazma gruplarına göre; Nd-YAG lazer, sülfürik asit ve kontrol gruplarındaki temas açısı ortalamasının, plazma grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek olduğu sonucuna varılmıştır. Bağlanma dayanımı bulguları değerlendirildiğinde gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık izlenirken (p=0.000), en düşük bağlanma dayanımı değerleri kontrol grubunda gözlenmiştir. Nd-YAG lazer, sülfürik asit ve femtosaniye lazer gruplarındaki bağlanma dayanımı ortalaması, plazma ve kontrol gruplarına göre; plazma grubundaki bağlanma dayanımı ortalaması ise kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede daha yüksek bulunmuştur. Çalışmamızda değişkenler arasındaki ilişki incelendiğinde, temas açısı/bağlanma dayanımı ve pürüzlülük/bağlanma dayanımı arasında herhangi bir grupta korelasyon görülmemiştir. Çalışmamızda Nd-YAG lazer ve femtosaniye lazer uygulamalarının, PEEK ile kompozit veneer materyali arasındaki bağlanma dayanımını arttırmak amacıyla sülfürik aside alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır.

The aim of this study is to evaluate the effects of different surface modification methods on PEEK material's surface roughness, contact angle and bond strength with the composite veneer material. 55 PEEK samples (n=11), obtained from PEEK discs with 7x7x2 mm dimensions using microcut device (Mikrocut 201, metkon, Bursa, Turkey), were randomly divided into 5 different surface modification groups as control, sulfuric acid, plasma, femtosecond laser, Nd-YAG laser groups. After surface treatment applications; roughness, contact angle and bond strength with composite veneer material were measured for all samples. SEM and EDS analyzes were performed by selecting the samples which are closest to the average, according to the roughness and contact angle measurement results from all surface treatment groups. For the bonding strength test, Visio.link (Bredent GmbH & Co KG, Senden, Germany) adhesive agent was applied to the connection surfaces of the samples, and then, composite resin (2 mm diameter) (Combo.lign; Bredent GmbH & Co KG, Senden, Germany) was applied to the surface of all samples with the help of a specific Teflon mold (Ultradent Products Inc., South Jordan, UT). After the obtained samples were subjected to artificial aging process with thermal cycling device (10.000 rpm / 5 ºC -55 ºC), shear bond strength test was applied to the samples and fracture types were evaluated. The study data were evaluated with "Welch" and "Brown-Forsythe" tests. When the surface roughness findings were examined, a statistically significant difference was found between the groups (p = 0.000). The mean surface roughness of femtosecond laser, Nd-YAG laser and sulfuric acid groups was found to be significantly higher than the plasma and control groups, and the mean surface roughness of the control group was found to be significantly higher than the plasma group. When the contact angle findings were evaluated, a statistically significant difference was found between the groups (p = 0.000). The lowest contact angle values were observed in the plasma group. The mean contact angle of femtosecond laser group was found to be significantly higher than the plasma and sulfuric acid groups, and the mean contact angle of the Nd-YAG laser, sulfuric acid and control groups was found to be significantly higher than the plasma group. When the bond strength findings were evaluated, a statistically significant difference was observed between the groups and the lowest bond strength values were observed in the control group. The mean bond strength of Nd-YAG laser, sulfuric acid and femtosecond laser groups was found to be higher than the plasma and control groups, and the mean bonding strength of the plasma group was found to be significantly higher than the control group. When the relationship between the variables examined in our study, a positive correlation was found between femtosecond laser and plasma groups and no significant correlation was observed in the other groups. In addition, no significant correlation was observed between contact angle/bond strength and roughness/bond strength in any of our surface treatment groups. In our study, it was concluded that Nd-YAG laser and femtosecond laser applications may be an alternative to sulfuric acid in order to increase the shear bond strength between PEEK and composite veneer material.