Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Monshi
احمد منشی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Golnia
زهرا گل نیا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

The Effect of added TiO2, Bioactive glass, Hydroxyapatite and Fluoroapatite ceramic nanoparticles on the mechanical and bioactive properties of glass ionomer cements
Glass ionomer cements are of important restorative materials used in dentistry. Improvement of biological and mechanical properties of these materials has consistently of interest to researchers. The aim of this study was to improve the strength, bioactivity and Fluoride release of glass ionomer cement by adding the ceramic nanoparticles to it. For this purpose, the ceramic component of glass ionomer cement was prepared with sol-gel and melting methods. Hydroxyapatite, Fluoroapatyte and bio glass also were synthesized by sol-gel method. Then, the synthesized ceramic nanoparticles and purchased Titania nanoparticles with the amounts of 2.5, 5 and 7.5 wt.% were added to glass ionomer powders. Poly acrylic acid was used as binder. Phase, morphological and microstructural investigations were performed by X-ray diffraction (XRD), X-ray florescence (XRF), scanning electeron microscopy (SEM) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). The mechanical properties of produced samples were evaluated by compression test. In order to assess the bioactivity of nanocomposites, the samples were immersed in simulating body flouid (SBF) for 14 and 28 days. SEM was used to confirm the formation of apatite layer on immersed specimens. Finally, the fluoride release tests were carried out in artificial saliva fluid, so that the specimens were immersed in the fluid for 1, 3, 7 and 14 days and the amount of released fluoride was measured by potentiometric method. The results demonstrated that the glass ionomer, bio glass, Hydroxyapatite and Fluoroapatyte particles synthesized by sol-gel method have nano size dimensions. Atomic absorption and SEM tests confirmed the formation of apatite layer on all composite specimens. According to compressive tests results, the maximum strength was obtained by adding 2.5 wt.% of ceramic nanoparticles to glass matrix. By adding this amount of Fluoroapatite, Hydroxiapatite, Bio glass and Titania to the glass ionomer matrix, the compressive strength was improved by 33%, 44%, 19% and 68% respectively. These results showed that Titania nanoparticles had a greater effect on strength improvement. The nanocomposite sample containing Fluoroapatite nanoparticles exhibited the highest bioactivity among the produced nanocomposites. The results of Fluoride release tests indicated that Fluoroapatite nanoparticles increase the rate of Fluoride release. Keywords : glass ionomer, bio glass, biological nanoparticles, compressive strength, bioactivity, fluoride release
سیمان‌های گلاس آینومر از جمله مهمترین مواد ترمیمی در دندانپزشکی به شمار می‌روند. ارتقای خواص زیستی و مکانیکی این مواد، همواره مورد توجه محققان و پژوهشگران قرار داشته است. هدف این پژوهش بهبود استحکام، زیست فعالی و رهایش فلوراید سیمان گلاس آینومر از طریق افزودن نانو ذرات سرامیکی به آن می‌باشد. بدین منظور جزء سرامیکی سیمان گلاس آینومر به روش سل- ژل و ذوبی و نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت و شیشه زیستی با استفاده از فرایند سل ژل سنتز شدند. سپس نانو ذرات هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت، شیشه زیستی و دی اکسید تیتانیم در مقادیر 5 / 2، 5 و 5 / 7 درصد وزنی به پودر گلاس آینومر افزوده شدند. از پلی اکریلیک اسید به عنوان ایجاد کننده پیوند با گلاس آینومر تولید شده استفاده شد. مطالعات فازی، تأیید حضور اکسیدها در ترکیب نهایی و بررسی شکل و اندازه ذرات به ترتیب توسط دستگاه‌های پراش پرتو ایکس، فلورسانس پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی روبشی تحت گسیل میدانی انجام گرفت. از آزمون استحکام فشاری، به منظور تعیین استحکام فشاری نمونه‌ها استفاده شد. برای ارزیابی زیست فعالی کامپوزیت‌ها، از محلول شبیه سازی شده بدن (SBF) استفاده شد . بدین منظور کامپوزیت‌ها به مدت زمان‌های 14 و28 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد در این محلول غوطه ور شدند. از آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تشخیص و تأیید لایه آپاتیت بر روی سطح کامپوزیت‌ها بهره گرفته شد. در نهایت آزمون رهایش فلوراید در محلول بزاق مصنوعی انجام شد، به این صورت که کامپوزیت‌ها به مدت زمان‌های 1، 3، 7 و 14 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد در این محلول غوطه ور شدند و میزان فلوراید آزاد شده به روش پتانسیومتری اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که ذرات گلاس آینومر، هیدروکسی آپاتیت، فلوئورآپاتیت و شیشه زیستی ساخته شده به روش سل- ژل دارای ابعاد نانومتری هستند. آزمون‌های جذب اتمی و میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل لایه آپاتیت را بر روی کامپوزیت‌ها تأیید کردند. با توجه به نتایج آزمون استحکام فشاری، در کلیه کامپوزیت‌های تولیدی مقدار بیشینه استحکام با افزودن 5 / 2% از نانوذرات حاصل شد. افزودن 5 / 2% نانوذرات فلوئورآپاتیت، هیدروکسی آپاتیت، شیشه زیستی و دی اکسید تیتانیم به ترتیب استحکام فشاری را به اندازه 33%، 44% 19% و 68% افزایش داد که نشان می‌دهد ذرات دی اکسید تیتانیم اثر بیشتری بر افزایش استحکام داشته‌اند. آزمون زیست فعالی نشان داد که سیمان گلاس آینومر دارای نانو ذرات فلوئورآپاتیت دارای بیشترین زیست فعالی می‌باشد. نتایج آزمون رهایش فلوراید نشان داد که افزودن نانو ذرات فلوئورآپاتیت باعث افزایش میزان رهایش فلوراید شده است. کلمات کلیدی: گلاس آینومر، نانوذرات زیستی، استحکام فشاری، زیست فعالی، رهایش فلوراید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی