In vitro Valutazione degli effetti dei laser a diodi Er, Cr: YSGG e utilizzati sul cilindro in titanio

Questo studio valuta l'uso di due diversi tipi di laser su superfici in titanio per il trattamento della perimplantite, studiando l'impatto sugli impianti. Una delle sfide dell'esperimento è stata quella di replicare l'ambiente intraorale in un modello in vitro incontrollabile. Gli studi sull'uso dei laser nel trattamento della perimplantite dovrebbero essere condotti sotto forma di studi clinici approfonditi.

Per iniziare, avvia il programma di grafica e progettazione 3D Rhinoceros. Disegna un cerchio con un diametro di 10 millimetri, quindi riduci il cerchio del 50% lungo un asse per creare un'ellisse. Usa la funzione estrusore per sollevare l'ellisse nella terza dimensione.

Disegna un altro cerchio per il supporto delle dita. Usa la funzione estrusore per sollevare il secondo cerchio nella terza dimensione, assicurandoti che sia più corto della prima forma. A questo punto, praticare un foro di 10 millimetri nel disegno ellittico utilizzando il comando booleano.

Per il supporto della termocoppia, creare una linea a forma di L utilizzando il comando Sweep1 ed estruderla nella terza dimensione. Disegna un quadrato ed estrudilo nella terza dimensione per creare la base. Imposta una stanza chiusa con aria condizionata a una temperatura di 27 gradi Celsius.

Fissare il supporto al centro di una vasca di plastica utilizzando del nastro biadesivo. Posizionare il cilindro in titanio sul supporto di fissaggio. Spruzzare aria nel cilindro di titanio prima di iniziare l'esperimento.

Inserire la termocoppia del termometro nella sezione cava del cilindro in titanio posizionato nella sua fessura sul supporto. Preparare un cronometro per monitorare il tempo di applicazione. Assegna a un terzo osservatore il compito di registrare le variazioni di temperatura e azionare il cronometro.

Indossare occhiali protettivi prima di iniziare l'applicazione del laser per motivi di sicurezza. Inserire le punte per i laser. Accendi il laser Er, Cr:YSGG e seleziona la modalità perio chiusa.

Applica 1,5, 2,5 e 3,5 watt di energia laser per 20 secondi e 40 secondi ciascuno. Quindi accendi il laser a diodi e seleziona la modalità perio pocket. Applica 0,8 watt, 1,3 watt e 1,8 watt di energia laser per 20 secondi e 40 secondi ciascuno.

Chiedi al terzo osservatore di avviare il timer all'inizio dell'applicazione laser. Avvisa l'osservatore quando il tempo è scaduto. Ora, applica la punta del laser con un angolo di 15 gradi rispetto alla superficie, mantenendo il contatto e muovendoti a zigzag su tutta la superficie per la durata prevista.

Registrare i valori di temperatura iniziale e finale durante l'applicazione del laser. Sottrarre la temperatura iniziale dal valore finale per calcolare la variazione di temperatura. Conservare i campioni in sacchetti trasparenti etichettati con i numeri di gruppo Per l'imaging bidimensionale e tridimensionale, non rivestire i campioni prima di averli inseriti nel microscopio elettronico a scansione.

Seleziona casualmente un cilindro da ciascuno dei 13 gruppi di studio. Inseriscili nel dispositivo SEM registrando la loro posizione e il codice di campionamento per evitare confusioni. Posizionare il cilindro in titanio nel dispositivo SEM con la superficie piana rivolta verso l'alto.

Eseguire l'analisi utilizzando la modalità a basso vuoto. Impostare la pressione della camera a 60 pascal durante l'analisi. Per la misurazione al microscopio a forza atomica, selezionare casualmente un cilindro di titanio da ciascun gruppo di studio.

Eseguire le misurazioni in modalità maschiatura. Trasferire il cilindro nello strumento. Acquisisci un'immagine digitale di 5 x 5 micrometri per ogni campione e registra a una velocità di scansione lenta di un hertz.

Per la misurazione della rugosità superficiale, fissare prima il rullo in titanio con un supporto. Posizionare l'ago del profilometro a contatto con la superficie in titanio. Impostate la risoluzione su 0,01 millimetri, la lunghezza trasversale su 3,0 millimetri e il diametro della punta del perno di registrazione del diamante su cinque micrometri.

Regolare la velocità di misurazione a 0,5 millimetri al secondo per determinare la rugosità media o il valore AR. Premere start per iniziare la misurazione. Una volta completata la misurazione, salvare il valore AR registrato.

Ripetere le misurazioni cinque volte in direzioni diverse sulla superficie piana di ciascun cilindro. La variazione di temperatura sulle superfici del cilindro applicato al 42° laser è stata maggiore di quella del 22° laser applicato. La variazione di temperatura nei cilindri di titanio che utilizzavano un laser a diodi era significativamente maggiore rispetto a quelli che utilizzavano il laser Er, Cr:YSGG.

All'interno dei gruppi di laser a diodi, la 42a applicazione ha comportato variazioni di temperatura significativamente più elevate rispetto alla 22a applicazione a tutti i livelli di potenza. L'intervallo di temperatura dei gruppi laser a diodi con 1,8 watt applicati alle superfici del cilindro era notevolmente maggiore di quello dei gruppi laser a diodi con 0,8 watt applicati. Le immagini SEM hanno mostrato una struttura porosa in tutti i gruppi, caratteristica delle superfici implantari sabbiate e mordenzate con acido.

Con un ingrandimento di 5000X, le superfici in titanio trattate al laser hanno mostrato un allargamento visibile dei pori di dimensioni micron rispetto al gruppo di controllo. Con ingrandimenti di 250X e 1000X, le superfici esposte ai laser Er, Cr:YSGG e a diodi per 40 secondi hanno mostrato una maggiore fusione superficiale rispetto a quelle trattate per 20 secondi. Le immagini AFM hanno rivelato che le rientranze superficiali erano distribuite uniformemente nel gruppo di controllo rispetto ai campioni trattati con laser.

Il parametro di rugosità non ha mostrato una differenza significativa nel tipo di laser, in watt, nel tempo o nelle valutazioni combinate.