Gümüş nanopartiküllerle modifiye edilen ortodontik kompozitin makaslama bağlanma dayanımı ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu in vitro çalışmada, mineye braketleri yapıştırmak için farklı oranlarda gümüş nanopartikül eklenerek modifiye edilen ortodontik kompozit materyal kullanarak; deney materyallerinin mine dokusuna makaslama bağlanma dayanımını ve streptococcus mutansa karşı antibakteriyel etkinliklerini değerlendirmek amaçlanmıştır. Bu amaçlarla modifikasyon öncesi 10 nm boyutlarında toz halinde bulunan gümüş nanopartiküllerin, ağırlıkça yüzdesi hesaplanarak % 0.1, % 0.3 ve % 0.5 oranlarında Transbond LR adezive ilave edildi ve bir plastik spatula yardımıyla mekanik olarak homojen olana kadar karanlık bir ortamda karıştırıldı. Çalışmamıza periodontal veya ortodontik nedenlerle çekilen toplam 48 diş dahil edildi. Dişler rastgele 4 gruba ayrıldı. 1. gruptaki dişlerde (AgNP1) % 0.1 oranında gümüş nanopartikül içeren kompozit , 2. gruptaki dişlerde (AgNP3) % 0.3 oranında gümüş nanopartikül içeren kompozit , 3. gruptaki dişlerde (AgNP5) % 0.5 oranında gümüş nanopartikül içeren kompozit kullanılarak braketler dişlere yapıştırıldı. 4. grup ise kontrol grubu olarak belirlendi ve modifiye edilmemiş Transbond LR adeziv kullanılarak braketler dişlere yapıştırıldı. Bilgisayar destekli universal test cihazı kullanılarak braketler kopana kadar 1 mm/dak. hızla kuvvet yüklendi. Tüm gruplardaki dişlerin makaslama bağlanma dayanımı ve artık adeziv indeksi (AAİ) değerlendirildi. Grupların antibakteriyel özellikleri ise direkt kontakt testi kullanılarak değerlendirildi. Direkt kontakt testi için doksan altı kuyucuklu kültür kabının duvarları her grupta 8 örnek olacak şekilde test materyalleri ile kaplandı. Streptococus mutans süspansiyonu örneklerin yüzey alanına uygulanarak 37 °C'de bir saat bekletildi. Bakteri üremesi, ısı kontrollü spektrofotometre ile 16 saat boyunca gözlemlendi. Her bir kuyucuktaki üremenin kinetiği her 30 dakikada bir 650 nm düzeyinde sürekli olarak kaydedildi. İstatistiksel değerlendirme SPSS yazılımı (version 16.0, Chicago, IL, ABD) ile yapıldı. Çalışma verileri değerlendirilirken parametrelerin normal dağılıma uygunluğu Kolmogorov-Smirnov testi ile değerlendirildi. Gruplar arası karşılaştırmalarında tek yönlü ANOVA testi ve farklılığın hangi grup veya gruplardan kaynaklandığının belirlenmesi amacıyla Tukey HSD testi kullanıldı. Ortalama, standart sapma, minimum ve maksimum gibi tanımlayıcı istatistiksel veriler her grup için hesaplandı. p<0.05 düzeyindeki farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. Artık adeziv indeksi (AAİ) skorları ise yüzde olarak incelendi. Gruplar arasında makaslama bağlanma dayanımları karşılaştırıldığında, kontrol grubu, 1. grup (AgNP1) ve 2. grup (AgNP3) arasında istatistiksel düzeyde anlamlı fark tespit edilmedi. 3. grup (AgNP5) un makaslama bağlanma dayanımı ise diğerlerinden istatistiksel olarak anlamlı düzeyde düşük bulunmakla beraber optimal değerler arasında olduğu tespit edildi (p< 0.01). Direkt kontakt testine göre istatistiksel olarak kontrol grubunda en fazla bakteriyel büyüme gözlenirken, AgNP1 ve AgNP3 arasında anlamlı bir bakteriyel büyüme farklılığı oluşmadığı görüldü. AgNP5 de ise en az bakteriyel büyüme gözlendi (p<0.01). Sonuç olarak ortodontik kompozit materyale gümüş nanopartikül ilavesi ile makaslama bağlanma dayanımından ödün vermeden mine demineralizasyonun azaltılacağı sonucuna varılabilir. Anahtar Sözcükler: gümüş nanopartikül, ortodontik kompozit, makaslama bağlanama dayanımı, antibakteriyel özellikler

The aim of this study was to evaluate the shear bond strength and antibacterial properties of an orthodontic composite containing different amounts of antimicrobial silver nanoparticles on bonding of metal brackets to enamel. For these purposes, before modification 10 nm silver nanoparticle powder were added to Transbond LR adhesive in different concentrations (w/w): % 0.1, % 0.3, % 0.5 and mixed in a dark environment until mechanically homogeneous with a plastic spatula. 48 premolar teeth were included in the study which were extracted for periodontal or orthodontic reasons and divided randomly into four equal groups. In group 1 (AgNP1), Composite containing 0.1% silver nanoparticle composite containing 0.3% silver nanoparticles in the teeth in the second group (AgNP3), composite containing 0.5% silver nanoparticles in the teeth in the third group (AgNP5) The brackets were glued to the teeth. Silver nanoparticle were added to an orthodontic composit (Transbond LR) in different concentrations (w/w): 0%, 0,1%, 0,3%, and 0.5% and brackets were bonded to the teeth using the composite containing nanoparticles. The brackets were stressed with a crosshead speed of 1 mm/min by using a universal test machine until debonding. The shear bond strength (SBS) and adhesive remnant index (ARI) scores of all teeth were recorded. The antibacterial properties of the groups were evaluated using a direct contact test (DCT). For the DCT, wells (n=8) of 96-microtiter plates were coated with the tested cements. Streptococcus mutans suspension was placed on the surface of each specimen for one hour at 37°C. Bacterial growth was monitored for 16 hours with a temperature controlled microplate spectrophotometer. The kinetics of the outgrowth in each well was recorded continuously at 650 nm every 30 minutes. Statistical analysis was performed with SPSS software (version 16.0, Chicago, IL, USA). The normal distribution of the data was assessed by the Kolmogorov-Smirnov test. The One way Anova test was used in the intergroup comparisons and Tukey HSD test was used to determine which group or groups the difference originated from. Descriptive statistical data such as mean, standard deviation, minimum and maximum were calculated for each group. The differences at the level of p<0.05 were considered statistically significant. The adhesive remnant index (ARI) scores were then analyzed as a percentage. No statistically significant difference was found between control group, 1st group (AgNP1) and 2nd group (AgNP3) when shear bond strengths were compared between groups. The shear bond strength of group 3 (AgNP5) was found to be statistically significantly lower than the others but optimal values in the range. (p< 0.01). The evaluation of the results of the direct contact test revealed that statistically there was no significant difference in bacterial growth between AgNP1 and AgNP3, while the highest bacterial growth was observed in the control group. AgNP5 showed minimal bacterial growth. As a result, the addition of silver nanoparticles to the orthodontic composite material can result in reduced enamel demineralization without compromising the shear bond strength. Keywords: silver nanoparticles, orthodontic composite, shear bond strength, antibacterial properties