องค์ประกอบทางเคมี ระดับการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์และคุณสมบัติการดัดงอของวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์: การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินองค์ประกอบทางเคมี ระดับการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ และคุณสมบัติการดัดงอของวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ และเพื่อเปรียบเทียบกับวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการบ่มด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม
วัสดุอุปกรณ์และวิธีการ: ศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ ที่ยังไม่ผ่านการพอลิเมอร์ไรซ์ด้วยการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี โปรตอนนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโตรสโคปี และโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถะสูง/ แมสสเปกโตรมิเตอร์ และเปรียบเทียบระดับการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ ของวัสดุดังกล่าวกับวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการบ่มด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม โดยใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโตรสโคปี และทดสอบคุณสมบัติการดัดงอแบบสามจุดตามแนวทางของ ISO 20795-1:2013 เพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติความแข็งแกร่งแรงดัด มอดูลัสการดัดงอ และความเค้นคราก
ผล: การวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถะสูง/ แมสสเปกโตรมิเตอร์ พบว่าวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ ประกอบด้วยมอนอเมอร์หลักคือ บิสฟีนอลเอ อีทอกซิเลต ไดเมทาคริเลต (BisEMA) ที่มีความยาวหน่วยเอทิลีนออกไซด์ 3-7 หน่วย โดยพบว่าระดับการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ของวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการบ่มด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม สูงกว่าเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติอย่างมีนัยสำคัญ (97.59±1.14% และ 69.81±4.90% ตามลำดับ) (p<0.001) นอกจากนั้นวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการบ่มด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม มีค่าความแข็งแกร่งแรงดัด 99.40±6.56 MPa และมอดูลัสการดัดงอ 2812.20±54.44 MPa ซึ่งสูงกว่าวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน (p<0.001) ที่มีค่าความแข็งแกร่งแรงดัด 88.58±8.50 MPa และมอดูลัสการดัดงอ 2625.40±368.42 MPa อย่างไรก็ตามวัสดุทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติการดัดงอตามมาตรฐานของ ISO 20795-1:2013
บทสรุป: วัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติ ประกอบด้วยมอนอเมอร์ บิสฟีนอลเอ อีทอกซิเลต ไดเมทาคริเลต ที่มีความยาวของสายโซ่ที่หลากหลาย โดยมีระดับการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ และคุณสมบัติการดัดงอที่ต่ำกว่าวัสดุเรซินฐานฟันเทียมที่ขึ้นรูปด้วยการบ่มด้วยความร้อนแบบดั้งเดิม ดังนั้นการปรับปรุงปัจจัยต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปด้วยการพิมพ์สามมิติและการบ่มหลังการพิมพ์สามมิติ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อทำให้การเกิดพอลิเมอร์สูงขึ้นและมีประสิทธิภาพเชิงกลที่ดีขึ้น
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ทีได้รับการลงตีพิมพ์ในวิทยาสารทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่นถือเป็นลิขสิทธิ์เฉพาะของคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จากคณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่นก่อนเท่านั้น
เอกสารอ้างอิง
Janeva NM, Kovacevska G, Elencevski S, Panchevska S, Mijoska A, Lazarevska B. Advantages of CAD/CAM versus conventional complete dentures: a review. Maced J Med Sci. 2018;6(8):1498-1502.
Lee S, Hong SJ, Paek J, Pae A, Kwon KR, Noh K. Comparing accuracy of denture bases fabricated by injection molding, CAD/CAM milling, and rapid prototyping method. J Adv Prosthodont. 2019;11(1):55-64.
Arakawa I, Al-Haj Husain N, Srinivasan M, Maniewicz S, Abou-Ayash S, Schimmel M. Clinical outcomes and costs of conventional and digital complete dentures in a university clinic: a retrospective study. J Prosthet Dent. 2022;128(3):390-5.
Davidowitz G, Kotick PG. The use of CAD/CAM in dentistry. Dent Clin North Am. 2011;55(3):559-70.
Kattadiyil MT, Jekki R, Goodacre CJ, Baba NZ. Comparison of treatment outcomes in digital and conventional complete removable dental prosthesis fabrications in a predoctoral setting. J Prosthet Dent. 2015;114(6):818-25.
Ligon SC, Liska R, Stampfl J, Gurr M, Mülhaupt R. Polymers for 3D printing and customized additive manufacturing. Chem Rev. 2017;117(15):10212-90.
Baba NZ, Goodacre BJ, Goodacre CJ, Müller F, Wagner S. CAD/CAM complete denture systems and physical properties: a review of the literature. J Prosthodont. 2021;30(2):113-24.
Javaid M, Haleem A. Current status and applications of additive manufacturing in dentistry: a literature-based review. J Oral Biol Craniofac Res. 2019;9(3):179-85.
Alharbi N, Wismeijer D, Osman RB. Additive manufacturing techniques in prosthodontics: where do we currently stand? A critical review. Int J Prosthodont. 2017;30(5):474-84.
Goodacre BJ, Goodacre CJ. Additive manufacturing for complete denture fabrication: a narrative review. J Prosthodont. 2022;31(1):47-51.
Ogliari FA, Ely C, Zanchi CH, Fortes CB, Samul SMW, Demarco FF, et al. Influence of chain extender length of aromatic dimethacrylates on polymer network development. Dent Mater. 2008;24(2):165-71.
Pratap B, Gupta RK, Bhardwaj B, Nag M. Resin-based restorative dental materials: characteristics and future perspectives. Jpn Dent Sci Rev. 2019;55(1):126-38.
Wada J, Heponiemi P, Wada K, Garoushi S, Wakabayashi N, Iwamoto T, et al. Effect of ethylene oxide unit number in bis-EMA on the physical properties of additive-manufactured occlusal splint material. J Prosthodont Res. 2024;68(4):558-67.
Gajewski VE, Pfeifer CS, Froes-Salgado NR, Boaro LC, Braga RR. Monomers used in resin composites: degree of conversion, mechanical properties and water sorption/solubility. Braz Dent J. 2012;23(5):508-14.
Lin WS, Harris BT, Pellerito J, Morton D. Fabrication of an interim complete removable dental prosthesis with an in-office digital light processing three-dimensional printer: a proof-of-concept technique. J Prosthet Dent. 2018;120(3):331-4.
Kunjan C, N J, Chandrasekhar U. Influence of layer thickness on mechanical properties in stereolithography. Rapid Prototyp J. 2006;12(2):106-13.
Ferracane JL. Hygroscopic and hydrolytic effects in dental polymer networks. Dent Mater. 2006;22(3):211-22.
Palin WM, Fleming GJP, Trevor Burke FJ, Marquis PM, Randall RC. Monomer conversion versus flexure strength of a novel dental composite. J Dent. 2003;31(5):341-51.
Farkas AZ, Galatanu SV, Nagib R. The influence of printing layer thickness and orientation on the mechanical properties of DLP 3D-printed dental resin. Polymers (Basel). 2023;15(5):1113.
Jafarpour D, El-Amier N, Tahboub K, Zimmermann E, Pero AC, de Souza R. Effects of DLP printing orientation and postprocessing regimes on the properties of 3D printed denture bases. J Prosthet Dent. 2025;134(1):239.e1-239.e9.
Tahayeri A, Morgan M, Fugolin AP, Bompolaki D, Athirasala A, Pfeifer CS, et al. 3D printed versus conventionally cured provisional crown and bridge dental materials. Dent Mater. 2018;34(2):192-200.
AlGhamdi MA, Gad MM. Impact of printing orientation on the accuracy of additively fabricated denture base materials: a systematic review. Dent J (Basel). 2024;12(8):230.
Mudhaffer S, Althagafi R, Haider J, Satterthwaite J, Silikas N. Effects of printing orientation and artificial ageing on martens hardness and indentation modulus of 3D printed restorative resin materials. Dent Mater. 2024;40(7):1003-14.
Asmussen E. NMR analysis of monomers in restorative resins. Acta Odontol Scand. 1975;33(3):129-34.
Vankerckhoven H, Lambrechts P, van Beylen M, Vanherle G. Characterization of composite resins by NMR and TEM. J Dent Res. 1981;60(12):1957-65.
Dizon JRC, Espera AH, Chen Q, Advincula RC. Mechanical characterization of 3D-printed polymers. Addit Manuf. 2018;20:44-67.
Leão RS, de Moraes SLD, Aquino KADS, Isolan CP, Casado BGDS, Montes MAJR. Effect of pressure, post-pressing time, and polymerization cycle on the degree of conversion of thermoactivated acrylic resin. Int J Dent. 2018;2018:5743840.
Shen Y, Zhu W, Papadaki M, Mannan MS, Mashuga CV, Cheng Z. Thermal decomposition of solid benzoyl peroxide using advanced reactive system screening tool: effect of concentration, confinement, and selected acids and bases. J Loss Prev Process Ind. 2019;60:28-34.
Nozaki K, Bartlett PD. The kinetics of decomposition of benzoyl peroxide in solvents. J Am Chem Soc. 1946;68(9):1686-92.
ISO 20795-1:2013. Dentistry—base polymers—part 1: denture base polymers. Geneva: ISO; 2013.
Khan AS, Khalid H, Sarfraz Z, Khan AF, Iqbal J, Muhammad N, et al. Vibrational spectroscopy of selective dental restorative materials. Appl Spectrosc Rev. 2016;52(6):507-40.
Fujisawa S. Nuclear magnetic resonance spectra of Bis-GMA and Iso-bis-GMA. Dent Mater J. 1994;13(2):251-5.
Durner J, Schrickel K, Watts DC, Ilie N. Determination of homologous distributions of bisEMA dimethacrylates in bulk-fill resin-composites by GC-MS. Dent Mater. 2015;31(4):473-80.
Gonçalves F, Kawano Y, Pfeifer C, Stansbury JW, Braga RR. Influence of BisGMA, TEGDMA, and BisEMA contents on viscosity, conversion, and flexural strength of experimental resins and composites. Eur J Oral Sci. 2009;117(4):442-6.
Perea-Lowery L, Gibreel M, Vallittu PK, Lassila L. Evaluation of the mechanical properties and degree of conversion of 3D-printed splint material. J Mech Behav Biomed Mater. 2021;115:104254.
Lin CH, Lin YM, Lai YL, Lee SY. Mechanical properties, accuracy, and cytotoxicity of UV-polymerized 3D printing resins composed of Bis-EMA, UDMA, and TEGDMA. J Prosthet Dent. 2020;123(2):349-54.
Aati S, Akram Z, Shrestha B, Patel J, Shi B, Shearston K, et al. Effect of post-curing light exposure time on the physico-mechanical properties and cytotoxicity of 3D-printed denture base material. Dent Mater. 2022;38(1):57-67.
Chhabra M, Nanditha Kumar M, Raghavendra Swamy KN, Thippeswamy HM. Flexural strength and impact strength of heat-cured acrylic and 3D-printed denture base resins: a comparative in vitro study. J Oral Biol Craniofac Res. 2022;12(1):1-3.
Dionysopoulos D, Papadopoulos C, Koliniotou-Koumpia E. Effect of temperature, curing time, and filler composition on surface microhardness of composite resins. J Conserv Dent. 2015;18(2):114-8.
Choudhary S, Suprabha B. Effectiveness of light emitting diode and halogen light curing units for curing microhybrid and nanocomposites. J Conserv Dent. 2013;16(3):233-7.
Torno V, Soares P, Martin JM, Mazur RF, Souza EM, Vieira S. Effects of irradiance, wavelength, and thermal emission of different light curing units on the Knoop and Vickers hardness of a composite resin. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008;85(1):166-71.
Reymus M, Lümkemann N, Stawarczyk B. 3D-printed material for temporary restorations: impact of print layer thickness and post-curing method on degree of conversion. Int J Comput Dent. 2019;22(3):231-7.
Aromaa MK, Vallittu PK. Delayed post-curing stage and oxygen inhibition of free-radical polymerization of dimethacrylate resin. Dent Mater. 2018;34(9):1247-52.
Kim D, Shim JS, Lee D, Shin SH, Nam NE, Park KH, et al. Effects of post-curing time on the mechanical and color properties of three-dimensional printed crown and bridge materials. Polymers (Basel). 2020;12(11):2762.
Park SM, Park JM, Kim SK, Heo SJ, Koak JY. Flexural strength of 3D-printing resin materials for provisional fixed dental prostheses. Materials (Basel). 2020;13(18):3970.
Gad MM, Fouda SM. Factors affecting flexural strength of 3D-printed resins: a systematic review. J Prosthodont. 2023;32(2):96-110.
