Fogorvosi szemle, 2019 (112. évfolyam, 1-4. szám)
2019-09-01 / 3. szám
FOGORVOSI SZEMLE 112. évf. 3. sz. 2019.n 74 Minden polimerizáció zsugorodással jár. A molekulák közötti van der Waals-kötések rövidebb, erősebb kovalens kötésekre cserélődnek, melyek csökkentik a polimer térfogatát. Habár a rétegezési technika csökkenti ennek a következménynek a mértékét, mégis számolni kell mikronos mérettartományba eső objektumok illeszkedése során a 3 dimenziós térfogatbeli változással. Ez a térfogatbeli változás izotrópikus jellegű és dimenzióbeli torziós faktorként jelentkezhet egy digitális munkafolyamat eredményeképpen [17]. A kísérleteinkben használt modell alapanyagok zsugorodása 7,0619 v/v% MED620-ra és 7,9433 v/v% MED610-re az első napon (2. táblázat) . Ezek az érté kek egy töltetlen akrilát típusú gyanta zsugorodásértékével összevethető értékek [2, 26]. A PS nagyobb értéket mutatott a MED610 áttetsző anyag esetén a nyomtatás utáni első napon, mint az Vita A2 színű MED620-nál. Az eltérés oka lehet az eltérő összetétel és a töltőanyag jelenléte a MED620 modell anyagban (1. táblázat). A kompozit tömőanyagok kémiájából is mert, hogy a töltőanyaggal csökkenthető a polimerizációs zsugorodás [2, 26]. A besugárzás megszűnése után is folytatódó polimerizáció eredményezhet utólagos polimerizációs zsugorodást. Úgynevezett postpolimerizációs zsugorodást a legtöbb szerző a polimerizációt követő 24 órára vonatkoztatja. A polimerizáció előrehaladtával gyorsan nő a mátrix viszkozitása, amely kialakuló struktúrában a szabad gyökök és az el nem reagált monomerek csapdába esnek. A postpolimerizációs folyamatokban a poli - merizálatlan monomerek és gyökök mozgékonyságának nagy szerepe van. A magasabb konverzióval kialakult struktúrában kisebb az esélye az előforduló szabad monomerek jelenlétének [27]. A kísérletünkben használt két, kereskedelmi forgalomban kapható 3D nyomtatható biokompatibilis polimerből készült próbatestek polimerizációs zsugorodásértékei növekedtek a nyomtatás utáni 5 napig követve. A MED610 esetén a kezdeti 7,9433 v/v% zsugorodásérték az 5. napra 8,1704 v/v% értékre emelkedett. Habár a 4. napon is hasonló értéket mértünk, ami arra enged következtetni, hogy egy adott értékre maximalizálódik a PS (2. táblázat) . A változás mértéke 0,2271 v/v% az öt nap alatt, amely változás a mérések szórásaival összevethetők voltak. A MED620 esetén 7,0619 v/v%ról 7,5598 v/v%-ra nőtt a zsugorodás az 5. napra, amely 0,4979 v/v% eltérést jelentett az 5. napra. Ez a változás a szórás mértékét túllépte. Ennél a modellanyagnál nagyobb mértékben nőtt a PS érték, mint a MED610 esetén, így a térfogatos változás is jelentősebb mértékű, ami hatással lehet a MED620-ból készült fogászati modellek pontosságára. A polimerizációs zsugorodással összefüggésbe hozható polimerizációs konverzió is az általunk vizsgálni kívánt polimerizációs paraméterek közé tartozott. A DC értékek növekedtek a nyomtatás utáni 3. napig mindkét modellanyagnál. Pianelli és munkatársaihoz hasonlóan jelen tanulmány sem mutatott jelentős változást a konverziós értékekben a polimerizációt követő napokban [18]. A konverzió értékek magasak egy gyanta alapú kompozit és töltetlen gyanta konverziós értékeihez viszonyítva. Előbbi esetében átlagosan 40–50% [30], utóbbi esetében 60–70% [21] a konverzió mértéke. A magasabb fokú polimerizáltság kevesebb szabad monomert jelent, ami hatással van az utópolimerizáció mértékére. A magasabb fokú konverziót többek között a mátrix összetétele, a besugárzás intenzitása, az alkalmazott iniciátor és a rétegvastagság is befolyásolja. Az alapanyagok szabadalmaztatott iniciátor komponenséről limitált információ áll rendelkezésre. A formulák komplex szerkezetűek és legalább húsznál több ösz szetevőt tartalmazhatnak. Az alkalmazott fényforrás UV a Polyjet technológia esetén [12]. A rétegvastagságra vonatkozóan a Stratasys az Object30 Orthodesk 3D nyomtatóknál 28 μm vastag rétegekből építi fel a kinyomtatott objektumot [6, 9]. Ez a kis rétegvastagság lehetővé teheti a magasabb konverzió elérését [14]. A rétegek közötti kötődés kialakulásának feltétele, hogy a határ fe - lületen makromerek konverziójának kissé magasabbnak kell lennie a gélesedési ponttól. Ezekben a rétegekben megmaradt elreagálatlan monomerek a nyomtatási folyamat végére csak részben polimerizálnak [17]. A MED610 DC adatai magasabb értékeket mutattak, mint a MED620 esetén (3. táblázat) , amely a polimer eltérő összetételével és áttetsző jellegével lehet ösz szefüggésben. A polimerizáció során a fény az áttetsző polimerben akadálytalanul haladhat, egy töltött polimerrel szemben. A polimerizációs konverzió-értékek meghatározása Fourier transzformációs Infravörös spektroszkóppal, rutinszerűen használt módszer. A csillapított teljes reflexiós (ART) módban történő mérés során az infravörös sugarak a felület néhány mikronos térfogatába hatolnak be és ezen adatok alapján történik a kiértékelés. A térfogati változást követő polimerizációs zsugorodás az ötnapos vizsgálat alatt folyamatos növekedést mutatott. A PS mérési módszer és a jelenség jellegéből adódóan a kinyomtatott objektumok teljes térfogati változásai vannak nyomon követve. A polimerizációs paraméterek közötti összefüggést megvizsgálva megállapítható, hogy a DC vizsgálatok felületi konverziós értékei eltérő változási tendenciát mutathatnak a PS értéktől. Ennek hátterében az állhat, hogy a polimerizációs zsugorodás a mélyebb rétegekben, a tömbben történő változásokat analizálja, míg az ATR módban történt DC mérések a felület néhány mikronos térfogatából gyűjt adatokat. Jelen kutatómunka távlati célja lehet a kinyomtatott objektumok szeletelése és a térfogatbeli konverzió meghatározása. 5. Következtetések Méréseinkből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a post polimerizációs folyamatokkal további reakciók mennek végbe a mintában a nyomtatás utáni napok-
