Background: Resin-based dental materials release residual monomers or other substances from incomplete polymerization into the oral cavity, thereby causing adverse biological effects on oral tissue. 10-Methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate (10-MDP), an acidic monomer containing dihydrogen phosphate and methacrylate groups, is the most commonly used component of resin-based dental materials, such as restorative composite resins, dentin adhesives, and resin cements. Although previous studies have reported the cytotoxicity and biocompatibility in various cultured cells, the effects of resin monomers on cellular aging have not been reported to date. Therefore, this study aimed to investigate the effects of the resin monomer 10-MDP on cellular senescence and inflamm-aging in vitro. Methods: After stimulation with 10-MDP, MC3T3-E1 osteoblast-like cells were examined for cell viability by WST-8 assay and reactive oxygen species (ROS) production by flow cytometry. The protein and mRNA levels of molecular markers of aging were determined by western blotting and RT-PCR analysis, respectively. Results: Treatment with 0.05 to 1 mM 10-MDP for 24 hours reduced the survival of MC3T3-E1 cells in a concentration-dependent manner. The intracellular ROS levels in the 10-MDP-treated experimental group were significantly higher than those in the control group. 10-MDP at a concentration of 0.1 mM increased p53, p16, and p21 protein levels. Additionally, an aging pattern was observed with blue staining due to intracellular senescence-associated beta-galactosidase activity. Treatment with 10-MDP increased the levels of tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-1β, IL-6 and IL-8, however their expression was decreased by mitogen-activated-protein-kinase (MAPK) inhibitors. Conclusion: Taken together, these results suggest that the exposure of osteoblast-like cells to the dental resin monomer 10-MDP, increases the level of cellular senescence and the inflammatory response is mediated by the MAPK pathway.
Objectives: Self-adhesive resin cements contain functional monomers that enable them to adhere to the tooth structure without a separate adhesive or etchant. One of the most stable functional monomers used for chemical bonding to calcium in hydroxyapatite is 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate (10-MDP). The aim of this study was to evaluate the influence of the10-MDP concentration on the bond strength and physical properties of self-adhesive resin cements. Materials and Methods: We used experimental resin cements containing 3 different concentrations of 10-MDP: 3.3 wt% (RC1), 6.6 wt% (RC2), or 9.9 wt% (RC3). The micro-tensile bond strength of each resin cement to dentin and a hybrid resin block (Estenia C&B, Kuraray Noritake Dental) was measured, and the fractured surface morphology was analyzed. Further, the flexural strength of the resin cements was measured using the three-point bending test. The water sorption and solubility of the cements following 30 days of immersion in water were measured. Results: The bond strength of RC2 was significantly higher than that of RC1. There was no significant difference between the bond strength of RC2 and that of RC3. The water sorption of RC3 was higher than that of any other cement. There were no significant differences in the three-point bending strength or water solubility among all three types of cements. Conclusions: Within the limitations of this study, it is suggested that 6.6 wt% 10-MDP showed superior properties than 3.3 wt% or 9.9 wt% 10-MDP in self-adhesive resin cement.
PURPOSE. The purpose of this study was to evaluate the efficiency of a gas-phase fluorination method under different fluorination periods through using two resin cements. MATERIALS AND METHODS. 84 zirconia specimens in dimensions of $5mm{\times}5mm{\times}2mm$ were prepared and surface treated with $50{\mu}m$ aluminum oxide particles or gas phase fluorination for 2 min, 5 min, or 10 min. One specimen in each group was surface analyzed under scanning electron microscope. The remaining specimens were bonded to composite cylinders in dimensions of 2 mm diameter and 3 mm high with Panavia SA Plus or Variolink N. Then, the specimens were stored in $37^{\circ}C$ distilled water for 24 hours and shear bond strength test was applied at a speed of 1 mm/min. RESULTS. The highest shear bond strength values were observed in the samples fluorinated for 5 minutes and cemented with Panavia SA Plus. Variolink N did not elicit any statistical differences between surface treatments. Panavia SA Plus resin cement and Variolink N resin cements featured statistically significant difference in shear bond strength values only in the case of 5 minutes of fluorination treatment. CONCLUSION. According to the results of this study, application of 5 minutes of fluorination with 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate monomer (MDP) containing Panavia SA Plus resin cement increased the resin bond strength of zirconia. Fluorination of the zirconia surface using conventional resin cement, Variolink N, did not lead to an increase in bond strength.
Purpose: To evaluate the effect of different surface treatment methods (yttria-tetragonal zirconia polycrystal [Y-TZP] primers, air-abrasion, and tribochemical surface treatment) on the shear bond strength between (Y-TZP) ceramics and etch-and-rinse non-10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate (MDP)-containing resin cements. Materials and Methods: Y-TZP ceramic surfaces were ground flat with 600-grit silicone carbide abrasives paper and then divided into seven groups of ten. They were treated as the following: untreated (control), Monobond Plus (IvoclarVivadent), Z-PRIME Plus (Bisco Inc.), ESPE Sil with CoJet (3M ESPE), air-abrasion, Monobond Plus with air-abrasion, and Z-PRIME Plus with air-abrasion. The surface of Y-TZP specimens was analyzed under a scanning electron microscope (SEM). Non-MDP-containing cements were placed on the surface-treated Y-TZP specimens. After thermocycling, shear bond strength test was performed. Bond strength values were statistically analyzed using one-way analysis of variance and Student-Newman-Keuls multiple comparison test (P<0.05). Result: The Z-PRIME Plus treatment in combination with air-abrasion produced the highest bond strength ($14.94{\pm}1.70MPa$) followed by Monobond Plus combined with air-abrasion ($10.70{\pm}1.71MPa$), air-abrasion ($10.47{\pm}1.60MPa$), ESPE Sil after CoJet treatment ($10.38{\pm}0.87MPa$), Z-PRIME Plus application ($10.00{\pm}1.70MPa$), and then Monobond Plus application ($9.25{\pm}0.86MPa$). The control ($6.70{\pm}1.49MPa$) indicated the lowest results (P<0.05). The SEM results showed different surface morphologies according to surface treatment methods compared with the Y-TZP control. Conclusion: The shear bond strength between the Y-TZP ceramic and the non-MDP-containing resin cement was the greatest when the surface was treated with air-abrasion and MDP-containing Z-PRIME Plus primer.
Jo, Eun-Hye;Huh, Yoon-Hyuk;Ko, Kyung-Ho;Park, Chan-Jin;Cho, Lee-Ra
The Journal of Advanced Prosthodontics
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제10권5호
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pp.374-380
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2018
PURPOSE. The effect of silica-based glass-ceramic liners on the tensile bond strength between zirconia and resin-based luting agent was evaluated and compared with the effect of 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate (MDP)-containing primers. MATERIALS AND METHODS. Titanium abutments and zirconia crowns (n = 60) were fabricated, and the adhesive surfaces of the specimens were treated by airborne-particle abrasion. The specimens were divided into 5 groups based on surface treatment: a control group, 2 primer groups (MP: Monobond Plus; ZP: Z Prime Plus), and 2 liner groups (PL: P-containing Liner; PFL: P-free Liner). All specimens were cemented with self-adhesive resin-based luting agent. After 24-hour water storage and thermocycling (5,000 cycles, $5^{\circ}C/55^{\circ}C$), the tensile bond strength was measured using a universal testing machine. Failure mode analysis and elemental analysis on the bonding interface were performed. The data were analyzed using Kruskal-Wallis test, Dunn's post hoc test, and Fisher's exact test. RESULTS. The liner groups and primer groups showed significantly higher tensile bond strengths than that of the control group (P<.05). PFL showed a significantly higher tensile bond strength than the primer groups (P<.05). The percentage of mixed failure was higher in the primer groups than in the control group (P<.001), and all the specimens showed mixed failure in the liner groups (P<.001). A chemical reaction area was observed at the bonding interface between zirconia and liner. CONCLUSION. The application of liner significantly increased the tensile bond strength between zirconia and resin-based luting agent. PFL was more effective than MDP-containing primers in improving the tensile bond strength with the resin-based luting agent.
Objectives: This study investigated the effects of a hydrofluoric acid (HA; solution of hydrogen fluoride [HF] in water)-based smart etching (SE) solution at an elevated temperature on yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) ceramics in terms of bond strength and morphological changes. Materials and Methods: Eighty sintered Y-TZP specimens were prepared for shear bond strength (SBS) testing. The bonding surface of the Y-TZP specimens was treated with 37% phosphoric acid etching at 20℃-25℃, 4% HA etching at 20℃-25℃, or HA-based SE at 70℃-80℃. In all groups, zirconia primers were applied to the bonding surface of Y-TZP. For each group, 2 types of resin cement (with or without methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate [MDP]) were used. SBS testing was performed. Topographic changes of the etched Y-TZP surface were analyzed using scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The results were analyzed and compared using 2-way analysis of variance. Results: Regardless of the type of resin cement, the highest bond strength was measured in the SE group, with significant differences compared to the other groups (p < 0.05). In all groups, MDP-containing resin cement yielded significantly higher bond strength values than MDP-free resin cement (p < 0.05). It was also shown that the Y-TZP surface was etched by the SE solution, causing a large change in the surface topography. Conclusions: Bond strength significantly improved when a heated HA-based SE solution was applied to the Y-TZP surface, and the etched Y-TZP surface was more irregular and had higher surface roughness.
Objectives: This study aimed to evaluate the interface between a calcium silicate cement (CSC), Biodentine and dental adhesives in terms of sealing ability. Materials and Methods: Microleakage test: 160 standardized class II cavities were prepared on 80 extracted human molars. The cavities were filled with Biodentine and then divided into 2 experimental groups according to the time of restoration: composite resin obturation 15 minutes after Biodentine handling (D0); restoration after 7 days (D7). Each group was then divided into 8 subgroups (n = 5) according to the adhesive system used: etch-and-rinse adhesive (Prime & Bond); self-etch adhesive 2 steps (Optibond XTR and Clearfil SE Bond); self-etch adhesive 1 step (Xeno III, G-aenial Bond, and Clearfil Tri-S Bond); and universal used as etch-and-rinse or self-etch (ScotchBond Universal ER or SE). After thermocycling, the teeth were immersed in a silver nitrate solution, stained, longitudinally sectioned, and the Biodentine/adhesive percolation was quantified. Scanning electron microscopic observations: Biodentine/adhesive interfaces were observed. Results: A tendency towards less microleakage was observed when Biodentine was etched (2.47%) and when restorations were done without delay (D0: 4.31%, D7: 6.78%), but this was not significant. The adhesives containing 10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate monomer showed the most stable results at both times studied. All Biodentine/adhesive interfaces were homogeneous and regular. Conclusions: The good sealing of the CSC/adhesive interface is not a function of the system adhesive family used or the cement maturation before restoration. Biodentine can be used as a dentine substitute.
PURPOSE. This study assessed the effect of storage time on chemical structure of a single-bottle and a two-bottle experimental ceramic primer and micro-shear bond strength (µSBS) of composite to ceramic. MATERIALS AND METHODS. This study was conducted on 60 sintered zirconia and 60 feldspathic porcelain blocks. Half of the specimens (n = 30) were subjected to surface treatment with the single-bottle Clearfil ceramic primer (n = 15) and two-bottle experimental primer (n = 15) after 24 hours. The remaining half received the same surface treatments after 6 months storage in distilled water. Composite cylinders were bonded to the ceramics, and they were then subjected to µSBS test. Also, the primers underwent Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) after 24 hours and 6 months to assess their chemical structure. Data were analyzed with 3-way ANOVA and adjusted Bonferroni test (alpha = 0.05). RESULTS. The µSBS of both ceramics significantly decreased at 6 months in one-bottle ceramic primer group (P = .001), but it was not significantly different from the two-bottle experimental primer group (P = .635). FTIR showed hydrolysis of single-bottle primer, cleavage of silane and 10-MDP bonds, and formation of siloxane bonds after 6 months. CONCLUSION. Six months of storage caused significant degradation of single-bottle ceramic primer, and consequently had an adverse effect on µSBS.
목적: 레진과 니켈-크롬 합금의 결합력에 미치는 금속 프라이머 및 다용도 접착제의 영향에 대하여 비교 평가하고자 한다. 재료 및 방법: 실험을 위해 120개의 니켈-크롬 합금(Vera Bond 2V) 디스크를 제작하여 아크릴 레진 실린더에 포매하였다. 시편의 표면은 220 grit, 600 grit의 실리콘 카바이드지로 연마한 뒤 $50{\mu}m$의 알루미늄옥사이드 입자를 분사하여 처리하였다. 실험군은 메탈 프라이머의 적용(Metal primer II, Alloy primer, Metal & Zirconia primer, MKZ primer)과 다용도 접착 시스템(Single Bond Universal, All Bond Universal)에 따라 6개 군으로 나뉘었다. 각 시편의 중앙에 높이 2 mm, 직경 3 mm로 복합레진을 충전하였으며, 제작된 모든 시편은 $37^{\circ}C$ 증류수에서 24시간 보관하였다. 만능시험기에 시편을 위치시킨 후 1 mm/min cross head speed로 전단결합강도를 측정하였다. 통계분석은0.05의 유의수준으로 일원분산분석을 시행하였고 Tukey's multiple coMParison test로 사후검정을 하였다. 결과: Single Bond Universal, All Bond Universal, Metal Primer II 3개 군과 Alloy Primer, MKZ Primer, Metal & Zirconia Primer 3개 군 사이에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<.001). 결론: 니켈-크롬 합금에 대한 다용도 접착 시스템의 전단결합강도는 Metal Primer II를 제외한 기존의 금속 프라이머를 적용했을 때 보다 높게 나타났다. 본 실험에서 더 나아가 다용도 접착 시스템 내 실란(Silane) 포함 여부에 따른 효과를 평가할 수 있는 연구가 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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