Nano-iyonomerler

CİS’ların toz-likit formülasyonlarının mekanik, biyolojik ve fiziksel özelliklerini geliştirmek amacıyla, cam toz bileşenine çeşitli nanoboyutlarda partiküller eklenmiştir (Najeeb ve ark. 2016). Nano boyutlu parçacıkların bir araya getirilmesiyle, polimerik dental materyallerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmaktadır (Najeeb ve ark. 2015, Xia ve ark. 2008). GCİS’ların yapısına nano boyutlu cam partikülleri ilave edilmesi neticesinde, materyalin sertleşme süresinin azaldığı, sıkıştırma dayanımının ve elastik modülünün arttığı gösterilmiştir (De Caluwe ve ark. 2014). Restoratif materyallerin sertleşme sürelerinin azaltılmasının

başlıca avantajı, manipülasyon kolaylığı sağlamasıdır (Najeeb ve ark. 2016). Bu durum sonucunda, tedavi süresi de kısalmaktadır.

Nanoiyonomerlerin yapısındaki itakonik ile akrilik asit kopolimerleri, floroalüminosilikat cam partikülleri ve su ile asit-baz reaksiyonu göstermektedirler (Kanık ve Türkün 2016). Nanoiyonomerleri diğer CİS’lardan farklı kılan en önemli özelliği, doldurucu içeriklerinin ağırlıkça % 69’unu nano doldurucuların oluşturmasıdır (Miletic 2009). Ayrıca, nanoiyonomerlerin içeriğinde HEMA, PEGDMA, TEGDMA ve BisGMA gibi farklı rezin monomerler bulunmaktadır. CİS’ların cam tozuna eklenen nano partiküller, hidroksiapatit, florohidroksiapatit, floroalüminosilikat, TiO2 (Titanyum oksit) ve ZrO2’tir (Zirkonyum oksit) (Najeeb ve

ark. 2016). Nano-hidroksiapatit kristalleri mine remineralizasyonunu

destekleyebilmektedirler (Huang ve ark. 2011, Huang ve ark. 2009).

Nano florohidroksiapatit partikülleri, nano hidroksiapatit partiküllerine kıyasla daha düşük çözünürlüğe sahiptirler. Bu nedenle, nano florohidroksiapatit partiküllerini içeren CİS’lar, nano hidroksiapatit partiküllerini içeren CİS’lara nazaran daha iyi mekanik özelliklere ve bağlanma kuvvetine sahiptirler (Moshaverinia ve ark. 2008a, Moshaverinia ve ark. 2008b).

Apatitle modifiye edilmiş CİS’ların mekanik özelliklerinin artmasının, poliakrilik asit ile apatit kristalleri arasında oluşan iyonik etkileşimin bir sonucu olduğu öne sürülmüştür (Moshaverinia ve ark. 2008b). Nano apatit içeren CİS’ların apatit kristalleri ile diş yapısında kalsiyum iyonları arasında kuvvetli iyonik bağlar oluşabilmektedir (Lucas ve ark. 2003). Apatitlerin parçacık boyutunun mikrometreden nanometreye düşürülmesi neticesinde, yüzey alanı belirgin şekilde artmakta ve kristaller demineralize dentin ve mine prizmalarına yerleşerek, diş ile materyal ara yüzeyindeki bağlantı artmaktadır (Lee ve ark. 2010).

Hidroksiapatit partikülleri ve zirkonyum oksitin ağırlıkça %4'lük konsantrasyonlarda CİS tozuna eklenmesiyle birlikte, sertleşmiş durumdaki CİS’ların mekanik özelliklerinin geliştirilebildiği bildirilmektedir (Gu ve ark. 2005b). Polimerize olmuş olan CİS örnekleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak analiz edildiğinde, camın ve hidroksiapatit/titanyum oksit partiküllerinin matriks içerisinde

yoğun, eşit bir şekilde dağıldığı gözlemlenmiş olup, bu durum neticesinde yapılan modifikasyonlarla materyalin mekanik özelliklerinin iyileştiği düşünülmektedir (Najeeb ve ark. 2016). Ayrıca, modifiye edilmemiş CİS’larla, modifiye edilmiş CİS’lar kıyaslandığında, modifiye edilmemiş olan CİS’ların zirkonyum oksit-cam ara yüzeyindeki bağlantısının zayıf olması nedeniyle, sertleşmiş durumdaki modifiye edilmemiş olan CİS’ların yapısında daha fazla çatlak olduğu gözlemlenmiştir (Najeeb ve ark. 2016). Bu materyallerin, zirkonyum oksit-cam ara yüzeyindeki bağlantının zayıf olması ve daha az oranda cam matriks içermeleri nedeniyle, ağırlıkça % 4’ten fazla oranda hidroksiapatit/titanyum oksit partiküllerinin eklenmesi CİS’ların mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkileyecektir (Gu ve ark. 2005b). Nano partiküllerle modifiye edilmiş CİS’ların in vitro toksisitesini değerlendirmek amacıyla yapılan çalışmalarda; titanyum oksit nano partiküllerini içeren CİS’lar modifiye edilmemiş CİS’larla kıyaslandığında, titanyum oksit nano partiküllerini içeren CİS’ların inflamatuar faktör prostaglandin E2 üretimini stimüle ettiği görülmüştür (Garcia-Contreras ve ark. 2014). Ancak, serbest haldeki titanyum oksit nano partiküllerinin sitotoksik olduğu ileri sürülmüştür, titanyum oksit nano partiküllerini içeren CİS’ların güvenilirliğini saptamak için daha kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır (Hall ve ark. 2009).

Nano-iyonomerlerin mekanik özellikleri artmış olup, polimerizasyon büzülmesi azalmıştır (Shafiei ve Abouheydari 2015). Nano-iyonomerler RMCİS’lara benzer şekilde polimerize olmaktadırlar. Materyalin ilk polimerizasyonu ışık aktivasyonu ile gerçekleşmektedir (Kanık ve Türkün 2016). Dental yapılara kimyasal olarak adezyon göstermektedirler. Kalsiyum-polikarboksilat formasyonu, belirgin bir şekilde görülmekte olup, kimyasal adezyon materyalin uzun dönemli olumlu sonuçlar vermesini sağlamaktadır (Falsafi ve ark. 2014).

Nano-iyonomerler de CİS’lar gibi florid salabilme ve floridle yeniden yüklenebilme özelliğine sahiptirler. Sertleşmiş durumdaki CİS’ların yapısında bulunan florid iyonları çevreye salınmaktadırlar (Najeed ve ark. 2016). Yüksek konsantrasyonlarda floridin demineralizasyon oranını düşürdüğü, remineralizasyon sürecini güçlendirdiği, bakterilerin çoğalmasını ve diş yüzeyinde biyofilm oluşturmasını engellediği düşünülmektedir (Wiegand ve ark. 2007).

Yapılan birçok çalışma sonucunda, nano boyutta partikül eklenen RMCİS'lardan ve modifiye edilmemiş olan RMCİS'lardan kümülatif florid salımlarının birbirleriyle karşılaştırılabilir durumda olduğu; ancak bu materyallerin GCİS’lara nazaran daha düşük oranda florid saldığı belirlenmiştir (Neelakantan ve ark. 2011, Paschoal ve ark. 2011, Moreau ve Xu 2010). pH 4 iken, nanoiyonomerlerin RMCİS’lara kıyasla daha fazla oranda florid iyonu saldığı; ancak 84 gün sonra nanoiyonomerler tarafından salınan kümülatif florid konsantrasyonu ile modifiye edilmemiş olan RMCİS'lar tarafından salınan florid konsantrasyonunun karşılaştırılabilir durumda olduğu görülmüştür (Moreau ve Xu 2010).

Nano-iyonomer simanlar tarafından restore edilen dişlerde ikincil çürük oluşumunu değerlendiren uzun süreli klinik çalışmalar bulunmamaktadır. Bu nedenle, nano- iyonomerlerin antikaryojenik etkisinin GCİS’lardan daha iyi olup olmadığı henüz kesin olarak tespit edilememiştir (Najeed ve ark. 2016).

Materyallerin florid salım oranlarının kıyaslandığı bir çalışmada, nano-iyonomer ve RMCİS’ların benzer düzeyde florid iyonu saldığı; ancak nano-iyonomerlerin yapısında RMCİS’lara nazaran daha az porözite ve yüzey çatlağı bulunduğu belirlenmiştir (Yip ve ark. 2008). Nano-iyonomerlerin, florid salımı ve floridle yeniden yüklenebilme özelliklerinin kompomerlerden yüksek; GCİS’lar ve RMCİS’lar ile benzer olduğu tespit edilmiştir (Mitra ve ark. 2011). Sınıf V kavitelerin karşılaştırıldığı iki farklı in vitro çalışmada, nano-iyonomerlerin mikrosızıntı değerlerinin YVCİS’larla benzer olup, GCİS’lardan ve RMCİS’lardan çok daha düşük değerde olduğu bildirilmiştir (Eronat ve ark. 2014, Upadhyay ve Rao 2011). YVCİS ve nano-iyonomerlerin kullanıldığı bir ART çalışmasında, 12 ay sonunda nanoiyonomerlerin daha başarılı olduğu gözlemlenmiş olup; nano- iyonomerlerin CİS restorasyonlarına iyi bir alternatif oldukları belirlenmiştir (Konde ve ark. 2012).