Methodenartikel

Bewertung der Haftfestigkeit zwischen vorgemischtem und pulverflüssigem Mineraltrioxid-Aggregat und verschiedenen Glasionomerzementen: Eine In-vitro-Studie

DOI:

10.3791/69053

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10. Oktober 2025

 ,  ,  , 
1Department of Endodontics, Faculty of Dentistry, Marmara University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dieser Arbeit präsentieren wir eine In-vitro-Studie , in der die kurzfristige Haftfestigkeit zwischen zwei Formulierungen von mineralischen Trioxid-Aggregaten (pulverförmig und vorgemischt) und zwei Arten von Glasionomerzementen (konventionell und harzmodifiziert) untersucht wurde.

Zusammenfassung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ziel dieser Studie ist es, die Haftfestigkeiten von vorgemischten und pulverflüssigen Formen von mineralischen Trioxid-Aggregaten (MTA) zu konventionellem Glasionomerzement (CGIC) und harzmodifiziertem Glasionomerzement (RMGIC) vergleichend zu bewerten.

Es wurden sechzig Proben präpariert und in vier Gruppen (n = 15) eingeteilt, basierend auf den Kombinationen aus MTA-Typ und verwendetem Glasionomerzement. Nach der MTA-Platzierung und einer standardisierten Abbindezeit von 15 min wurden die Glasionomermaterialien gemäß den Herstellerangaben appliziert. Die Prüfung der Scherverbundfestigkeit wurde mit einer Universalprüfmaschine durchgeführt, und die Versagensmodi wurden unter einem Stereomikroskop analysiert.

Das Pulver-Flüssig-MTA in Kombination mit RMGIC wies die höchste Haftfestigkeit auf (p < 0,001). RMGIC zeigte bei beiden MTA-Formen eine signifikant höhere Haftfestigkeit als CGIC. Ein statistisch signifikanter Unterschied in der Fehlermodusverteilung wurde in der vorgemischten MTA-Gruppe beobachtet (p = 0,020).

Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die physikalische Form von MTA als auch die chemische Zusammensetzung des Ionomerzementes die Haftfestigkeit signifikant beeinflussen. Darüber hinaus unterschied sich die Verteilung der Fehlermodi zwischen den Gruppen: In der vorgemischten MTA-RMGIC-Gruppe überwogen kohäsive Fehler, während gemischte und adhäsive Fehler bei CGIC häufiger auftraten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Pulver-Flüssig-MTA in Kombination mit RMGIC die zuverlässigste Haftung bietet und in klinischen Szenarien, die eine dauerhafte Verbindung erfordern, vorzuziehen ist.

Einleitung

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die vitale Pulpatherapie (VPT) ist ein therapeutischer Eingriff, der darauf abzielt, die strukturelle Integrität von geschädigtem Pulpagewebe zu erhalten, typischerweise aufgrund von Faktoren wie kariösen Läsionen oder traumatischen Verletzungen. VPT ist zu einem Eckpfeiler der modernen Endodontie geworden, da es in der Lage ist, gesundes Pulpagewebe zu erhalten, indem es die körpereigenen Heilungs- und Reparaturmechanismen unterstützt. Diese therapeutischen Eingriffe beruhen auf den inhärenten zellulären Reparaturmechanismen der Pulpa 1,2. Folglich basiert die Verwendung von Dentalmaterialien in diesem Umfeld auf der Förderung der Bildung von Hartgewebe durch verbleibende Pulpazellen, der Versiegelung exponierter Bereiche und der Kultivierung einer Umgebung, die der Erhaltung der Pulpavitalität förderlich ist. Daher müssen die in VPT verwendeten Materialien den grundlegenden biologischen Prinzipien entsprechen, einschließlich Biokompatibilität und Bioaktivität. Darüber hinaus ist es unerlässlich, dass sie die Proliferation von Stammzellen der Zahnpulpa fördern und die Heilung der Pulpa beschleunigen3.

Mineraltrioxid-Aggregat (MTA) ist aufgrund seiner umfassenden biologischen Eigenschaften ein bevorzugtes Material in VPT 4,5,6,7. Die Forschung hat gezeigt, dass MTA die Heilung der Pulpa erleichtert, die Dentinogenese fördert und langfristige Abdichtungsfähigkeiten aufweist. Es wurde nachgewiesen, dass das MTA mehrere vorteilhafte Eigenschaften besitzt, darunter Biokompatibilität, antimikrobielle Aktivität, die Fähigkeit, die Pulpaintegrität und die physiologische Funktion zu erhalten, die Fähigkeit, die Geweberegeneration bei Kontakt mit der Zahnpulpa zu induzieren, und das Fehlen zytotoxischer Wirkungen8. Pulver-Flüssig-Formulierungen von MTA weisen jedoch bestimmte Nachteile auf, darunter Schwankungen im Pulver-Flüssig-Verhältnis aufgrund des bedienerabhängigen Mischens und einer verringerten Auswaschbeständigkeit9. Um diese Einschränkungen zu beheben, wurden vorgemischte MTA-Produkte in Kittform eingeführt. Diese Produkte zeichnen sich durch ihre gebrauchsfertigen Formulierungen aus, die eine optimale Konsistenz und ein optimales Verhältnis aufweisen. Diese vorgemischten MTA-Materialien gelten als geeignet für alle gängigen MTA-Anwendungen und sollen aufgrund ihrer standardisierten Zusammensetzung das Risiko des Auswaschens verringern 9,10.

Die Wirksamkeit von VPT hängt von der Integrität der Abdichtung zwischen dem Biomaterial und dem Restaurationsmaterial ab. Daher ist das Erreichen einer starken Bindung zwischen Biomaterial und Restaurationsmaterial entscheidend, um bakterielle Mikroleckagen zu minimieren und eine günstige Langzeitprognose zu gewährleisten 4,11. Aus klinischer Sicht wird MTA, wenn es bei VPT eingesetzt wird, in der Regel sofort mit Glasionomerzement oder Kompositharz7 bedeckt. Kunststoffmodifizierte Glasionomerzemente (RMGICs) weisen gegenüber herkömmlichen Glasionomerzementen (CGICs) mehrere Vorteile auf, darunter eine verlängerte Verarbeitungszeit, ein schnelles Abbinden und eine verbesserte Haftung. Darüber hinaus zeigen RMGICs eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Schwankungen des Pulver-Flüssigkeits-Verhältnisses, ein weit verbreitetes Problem bei bedienerabhängigen Techniken12,13. Angesichts des Vorhandenseins von freien Monomeren kann die Biokompatibilität von RMGIC jedoch als schlechter angesehen werden als die von CGICs13. RMGICs eignen sich aufgrund ihrer schnellen Abbindezeit und überlegenen mechanischen Festigkeit besonders für Seitenzahnrestaurationen, die okklusalen Belastungen ausgesetzt sind, oder in klinischen Szenarien, in denen die Feuchtigkeitskontrolle teilweise beeinträchtigt ist. Umgekehrt sind CGICs aufgrund ihrer Fluoridfreisetzung und Biokompatibilität bei zervikalen Läsionen, Restaurationen der Wurzeloberfläche und bei Patienten mit hohem Kariesrisiko von Vorteil. Dennoch kann die Verwendung dieser Materialien durch bestimmte Einschränkungen eingeschränkt sein: RMGICs neigen zu Polymerisationsschrumpfung und können in Bereichen mit eingeschränktem Lichtzugang eine unzureichende Aushärtung aufweisen, während CGICs eine geringere mechanische Festigkeit und eine geringere Verschleißfestigkeit aufweisen14.

Obwohl zahlreiche Studien über die Haftfestigkeit zwischen MTA und verschiedenen darüber liegenden Restaurationsmaterialien durchgeführt wurden, haben sich die Ergebnisse als widersprüchlich erwiesen 15,16,17,18. Bisher hat jedoch nur eine Studie den Einfluss der Zusammensetzung und Formulierung von Glasionomerzementen auf die Haftfestigkeit speziell untersucht. In der von Ergül et al. durchgeführten Studie wurde zwar die Wirkung des Glasionomerzementtyps untersucht, aber nur eine Form von MTA verwendet, und der potenzielle Einfluss der MTA-Formulierung wurde nicht berücksichtigt4. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Haftfestigkeit zwischen Pulver-Flüssig- und vorgemischten Formen von MTA und zwei Arten von Glasionomerzementen zu bewerten: konventionell und kunststoffmodifiziert. Die anfängliche Hypothese der Studie geht davon aus, dass vorgemischtes MTA eine überlegene Haftfestigkeit aufweist, wenn es mit Glasionomerzementen verwendet wird. Die zweite Hypothese geht davon aus, dass harzmodifizierte Glasionomerzemente für beide Formen von MTA im Vergleich zu herkömmlichen Glasionomerzementen eine höhere Haftfestigkeit aufweisen.

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Protokoll

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HINWEIS: Für diese In-vitro-Studie war keine ethische Genehmigung erforderlich, da keine menschlichen oder tierischen Probanden beteiligt waren. Die Studie wurde in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki durchgeführt.

1. Vorbereitung der Probe

HINWEIS: Die Berechnung der Stichprobengröße basierte auf einer Effektstärke von 0,40, α = 0,05 und Trennschärfe = 0,80, was zu einem Minimum von 10 Stichproben pro Gruppe führte. Um die statistische Zuverlässigkeit zu erhöhen, wurden 15 Stichproben pro Gruppe verwendet.

  1. Verwenden Sie insgesamt 60 standardisierte Metallringe mit einem zylindrischen Hohlraum von 4 mm Durchmesser und 3 mm Tiefe, um die MTA-Materialien aufzunehmen (siehe Abbildung 1).
  2. Anwendung von Pulver-Flüssig-MTA
    HINWEIS: Der Hersteller empfiehlt, die pulverförmigen und flüssigen Komponenten im Volumenverhältnis 1:1 zu mischen, um optimale Handhabungseigenschaften und physikalische Festigkeit zu erreichen.
    1. Geben Sie das Pulver auf eine saubere Glasplatte und fügen Sie nach und nach die mitgelieferte Flüssigkeit mit einer sterilen Pipette hinzu. Die Komponenten mit einem Metallspachtel 30-60 s lang vermischen, bis eine homogene, kittartige Konsistenz erreicht ist.
    2. Tragen Sie das Mischgut mit Hilfe eines MTA-Trägers in die genormten Kavitäten.
    3. Schonend mit einem Stopfen verdichten, um das Einarbeiten von Luftblasen zu vermeiden.
  3. Anwendung von vorgemischtem MTA
    1. Geben Sie das Material mit einer an der Spritze befestigten Einwegkanüle direkt in die Kavitäten.
    2. Verwenden Sie einen Stopfen, um die richtige Anpassung und Verdichtung des Materials in der Kavität zu gewährleisten.
  4. Legen Sie ein mit destilliertem Wasser angefeuchtetes Wattestäbchen auf das Material, um das Abbinden zu fördern (15 Minuten).
    HINWEIS: Wie in der Literatur berichtet, verbessern feuchte Bedingungen die Grenzflächenanpassung und die Bindungseigenschaften von MTA, während trockene Bedingungen diesen Prozess negativ beeinflussen können19.

2. Auftragen von Zement

  1. Werkzeugpositionierung und Oberflächenstandardisierung
    1. Positionieren Sie nach dem ersten Einstellen der MTA-Materialien zylindrische Silikonformen mit Innenmaßen von 2 mm Durchmesser und 2 mm Höhe vorsichtig über den MTA-gefüllten Kavitäten.
  2. Bewerbung für CGIC
    1. Geben Sie das Pulver und die flüssigen Komponenten mit dem mitgelieferten Schaufel und der Pipette auf ein sauberes, trockenes Mischpad und befolgen Sie dabei das vom Hersteller angegebene Pulver-Flüssig-Verhältnis von 2,5:1 nach Gewicht (1 gestrichener Messlöffel Pulver auf 2 Tropfen Flüssigkeit)
    2. Mixen Sie die Komponenten mit einem Kunststoffspatel in kreisenden Bewegungen 30-45 s lang, bis eine glatte, homogene Konsistenz erreicht ist.
    3. Übertragen Sie das gemischte Material sofort in den Formhohlraum, der über der abgebundenen MTA-Oberfläche positioniert ist, und verwenden Sie ein Kunststofffüllinstrument, um den Einschluss von Luftblasen zu minimieren.
    4. Lassen Sie das Material 6 Minuten lang bei Raumtemperatur aushärten, bevor Sie die Form entfernen.
  3. Anwendung von RMGIC
    1. Geben Sie das RMGIC mit der mitgelieferten vorgeladenen Spritze und Einwegkanüle direkt in die Form.
    2. Verhindern Sie Hohlräume und sorgen Sie für eine vollständige Anpassung an die MTA-Oberfläche.
    3. Polymerisieren Sie das Material mit einer LED-Polymerisationslampe bei einer Intensität von 1000 mW/cm² für 20 s, wobei Sie die lichthärtende Spitze etwa 1-2 mm von der Materialoberfläche entfernt halten.
  4. Bringen Sie die Proben in einen befeuchteten Inkubator und lagern Sie sie 24 Stunden lang bei 37 °C und 100 % Luftfeuchtigkeit, um intraorale Bedingungen zu simulieren und eine vollständige Materialreifung vor der mechanischen Prüfung zu ermöglichen.

3. Prüfung der Scherverbundfestigkeit mit einer Universalprüfmaschine

  1. Schalten Sie die Universalprüfmaschine ein und starten Sie vor der Prüfung die Bediensoftware auf dem angeschlossenen Leitrechner.
  2. Installieren Sie die entsprechende Wägezelle (1000 N Kapazität) und lassen Sie sie von der Systemsoftware automatisch kalibrieren.
    HINWEIS: Auf der unteren festen Plattform des Geräts wurde eine spezielle Vorrichtung aus Edelstahl montiert, um die Probe sicher zu halten. Die Vorrichtung wurde speziell entwickelt, um eine seitliche Bewegung zu verhindern und sicherzustellen, dass die Kraft tangential auf die MTA-Glasionomer-Grenzfläche ausgeübt wird.
  3. Befestigen Sie eine meißelförmige Klinge aus Metall (2 mm Breite, 0,5 mm Dicke) an der oberen beweglichen Traverse der Prüfmaschine und richten Sie die Klingenkante horizontal auf der Grenzfläche jeder Probe aus, um eine gleichmäßige Scherkraft aufzubringen.
    HINWEIS: Jede Probe wurde innerhalb der Vorrichtung platziert, so dass die gebundene Grenzfläche zwischen MTA und Glasionomerzement freigelegt und parallel zur Meißelklinge ausgerichtet wurde. Die Ausrichtung wurde visuell überprüft und manuell angepasst, um sicherzustellen, dass die aufgebrachte Last streng auf die Klebstoffschnittstelle gerichtet wurde, ohne Zug- oder Druckkomponenten einzuführen.
  4. Sobald es ordnungsgemäß gesichert ist, initiieren Sie das Testprotokoll über die Softwareschnittstelle der Prüfmaschine.
  5. Stellen Sie die Traversengeschwindigkeit auf 1 mm/min ein, in Übereinstimmung mit internationalen Standards (z. B. ISO 29022 für die Prüfung von Zahnadhäsiven20).
  6. Starten Sie das Gerät und üben Sie über die Meißelklinge eine progressive Scherkraft auf die Probe aus, bis es zum Verbundversagen kommt.
  7. Zeichnen Sie den maximalen Belastungswert (in Newton) automatisch zum Zeitpunkt des Ablösens auf.

4. Datenerhebung und -berechnung

  1. Teilen Sie die aufgezeichnete Kraft (N) durch die gebundene Oberfläche (in mm²), um die Schubverbundfestigkeit in Megapascal (MPa) zu erhalten.
  2. Exportieren Sie alle Messungen aus der Prüfsoftware.
  3. Fehlermöglichkeitsanalyse
    1. Untersuchen Sie jede gelöste Probe unter einem Stereomikroskop bei 20-facher Vergrößerung.
    2. Klassifizieren Sie die Fehlerarten wie folgt: Klebstofftrennung an der MTA-GIC-Schnittstelle; Kohäsives Versagen innerhalb der MTA oder GIC selbst; Gemischt – eine Kombination aus beidem (siehe Abbildung 2).
    3. Führen Sie die Klassifizierung mit zwei unabhängigen Gutachtern durch und konsultieren Sie einen dritten Bewerter, um bei Meinungsverschiedenheiten einen Konsens zu erzielen.

5. Statistische Analyse

  1. Führen Sie die Analyse mit IBM SPSS Statistics v29 durch. Bewerten Sie die Datennormalität sowohl visuell als auch statistisch.
  2. Berichten Sie über Median- und Interquartilsbereiche für stetige Variablen sowie über Häufigkeiten und Prozentsätze für kategoriale Variablen.
  3. Verwenden Sie den Mann-Whitney-U-Test, um stetige Variablen zu vergleichen, und wenden Sie den Chi-Quadrat-Test auf kategoriale Variablen an. Betrachten Sie eine Fehlerquote vom Typ I von 5 % als statistisch signifikant.

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Ergebnisse

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Die Verteilung der Kraftwerte, die zum Zeitpunkt der Trennung der Glasionomerzemente von der MTA-Oberfläche gemessen werden, ist in Tabelle 1 dargestellt. Die höchste mittlere Kraft wurde in der Gruppe gemessen, die harzmodifizierten Glasionomerzement mit Pulver-Flüssig-MTA kombinierte, während die niedrigste mittlere Kraft in der Gruppe beobachtet wurde, die konventionellen Glasionomerzement mit vorgemischtem MTA kombinierte. Bei getrennter Bewertung waren die Haftfestigkeitswerte für Pulver-Flüssig-MTA...

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Diskussion

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Die Adhäsion von MTA an darüber liegendem Glasionomerzement wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Metallische Oxide, die auf der MTA-Oberfläche vorhanden sind, haben die Fähigkeit, starke chemische Bindungen mit der Glasionomermatrix einzugehen. Darüber hinaus verbessert das Vorhandensein von Oberflächenporositäten die mikromechanische Retention, indem die verfügbare Oberflächevergrößert wird 4. In der vorliegenden Studie enthält das untersuchte vorgemischte MTA...

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Offenlegungen

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Bio MTA +Cerkamed, Polen1703251für Obturation
BIO-C ReparaturAngelus, Brasilien77418für Obturation
GlasauskleidungWP Dental, Deutschland241328zur Abdichtung
MetallblockMoya Yap? Markt, Sanliurfa, TürkeiST00103zur Probenvorbereitung
Wiederherstellen+D-Tech, IndienRC030424zur Abdichtung
SPSS v29 IBM SPSS Corp, Armonk, New York, Vereinigte Staaten von Amerikahttps://www.ibm.com/products/spss-statisticsStatistische Analyse
StereomikroskopLeica MZ 7.5, Leica Microsystems, Deutschland10450159für Fehlertyp identifizieren
Universal-PrüfmaschineShimadzu, AGS-X, JapanC224-E057Czur Messung der Scherverbundfestigkeit
VALO Akku-LED-PolymerisationsleuchteUltradent, Vereinigte Staaten von Amerika5941zur Lichthärtung

Referenzen

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