Wirksamkeit der Ethylcellulosebeschichtung von Keramikoberflächen zum Schutz vor Kontamination

Warnecke, Henning Christian

Zielsetzung: Ziel dieser Studie war es, einen Schutzlack zu entwickeln, der in der Lage ist, eine zur Verklebung vorkonditionierte Lithiumdisilikatkeramik bzw. Zirkonoxidkeramik vor Kontamination durch Speichel bzw. durch ein Fließsilikon zu schützen. Material und Methoden: Scheibenförmige Prüfkörper aus einer Lithiumdisilikatkeramik (EP: Emax Press; Ivoclar Vivadent) und einer Zirkonoxidkeramik (ZI: Cerconbase; Degudent) wurden materialspezifisch konditioniert (EP: 5% Flusssäureätzung für 20 s; ZI Korundstrahlung mit 50 µm Al2O3). Anschließend erfolgte eine Kontamination der Proben mit Speichel oder einem Fließsilikon, wobei ein Teil der Probekörper zuvor mit einem neu entwickelten Schutzlack (1% Ethylcellulose in 99% Ethanol) versehen wurde. Nach der Kontamination erfolgte eine Reinigung in verschiedenen Reinigungsmedien. Die mit dem Schutzlack versehenen Proben wurden in zwei verschiedenen Reinigungsmedien (Ethanol oder Aceton) für 3 Minuten im Ultraschallbad gereinigt. Die ohne den Schutzlack versehenen Proben wurden nach der Kontamination ebenfalls für 3 Minuten im Ultraschallbad (Ethanol oder Aceton) oder ausschließlich mit Wasserspray gereinigt und dann für 15s mit einem Luftbläser getrocknet. Anschließend wurde ein Universalprimer (Monobond Plus, Ivoclar Vivadent) auf die vorbehandelten Oberflächen aufgetragen und anschließend mittels eines Kompositklebers (Multilink Automix, Ivoclar Vivadent) nach einem standardisierten Verfahren mit einer mit Kompositkunststoff (Multicore Flow) gefüllten Acrylglastuben verklebt. Jede Versuchsgruppe hatte eine Größe von 16 Proben, welche in 2 Untergruppen mit jeweils 8 Proben aufgeteilt wurde. Eine Untergruppe wurde für 3 Tage in einem 37°C warmen Wasserbad gelagert Die andere Untergruppe wurde für 150 Tage ebenfalls in 37°C warmen Wasser gelagert, wobei diese Lagerung fünf mal durch 7.500 Zyklen einer Temperaturwechselbelastung zwischen 5°C und 55°C unterbrochen wurde. Nach Ablauf der jeweiligen Lagerungsdauer wurde jede Gruppe im axialen Zugversuch mit einer Materialprüfmaschine (Zwick) bis zum Bruch belastet. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Shapiro-Wilk-Test, dem Kruskal-Wallis-Test und dem Wilcoxon-Rangsummentest (korrigiert nach Bonferroni Holm). Ergebnisse: Die mit dem neu entwickelten Schutzlack versehenen und anschließend kontaminierten Testgruppen zeigten nach Kurzzeitlagerung mit der Positivkontrolle vergleichbare Verbundwerte von 21-45 MPa. Nach der künstlichen Alterung fielen die Verbundwerte der Testgruppen im Vergleich zur Positivkontrolle statistisch signifikant ab und lagen mit 2-25 MPa unter der Eigenfestigkeit des Schmelzes, waren gleichzeitig jedoch statistisch deutlich signifikant höher als die Verbundwerte der Negativkontrollen mit 0-3 MPa. Ethanol erwies sich in diesem Zuge im Vergleich zu Aceton als das geeignetere Ultraschallreinigungsmedium. Schlussfolgerung: Insgesamt erscheint die Verwendung des neu entwickelten Schutzlackes als ein vielversprechender Ansatz, um vorkonditionierte Klebeflächen von Dentalkeramiken vor Kontaminationen zu schützen. Eine Weiterentwicklung der Rezeptur bzw. des Anwendungsprotokolls sollte in weiteren Studien erfolgen.

Purpose: The purpose of this in-vitro study was to develop a protective coating that is able to protect preconditioned bonding surfaces of lithium disilicate and zirconia ceramic from contamination by saliva or silicone. Materials and Methods: Disc-shaped specimens made of lithium disilicate ceramic (EP: E.max Press; Ivoclar Vivadent) and of zirconia ceramic (ZI: Cerconbase; Degudent) were conditioned specifically to the material (EP: etched with 5% for 20 s; ZI: Air abrasion with 50 µm Al2O3). Before contamination with saliva or silicone, a newly protective lacquer (1% ethylcellulosis in ethanol) was applied. After contamination, all specimens (except one negative control group) were cleaned in an ultrasonic bath of either ethanol or acetone for 3 minutes and then dried using an air blower. A universal primer (Monobond Plus, Ivoclar Vivadent) was then applied to the bonding surfaces and bonded to acrylic tubes filled with a composite resin (Multicore Flow) by using a luting resin (Multilink Automix). Each group had a sample size of 16, which was divided into 2 subgroups of 8 samples each. One subgroup was stored for 3 days in 37°C tap water and the other group was stored for 150 days in 37°C tap water interrupted by 37,500 thermal cycles between 5°C and 55°C. After the storage, the tensile bond strength was measured using a universal testing machine (Zwick). The statistical analysis was performed using the Kruskal-Wallis-test, the Shapiro-Wilk-test and the Wilcoxon rank sum test corrected by the Bonferroni-Holm-procedure for multiple testing. The pattern of debonding was evaluated using a light microscope and a scanning electron microscope. Results: The groups with the newly developed protective laquer and the contaminated control groups showed bond strengths comparable to the positive control after short-term storage ranging from 21 to 45 MPa. After artificial aging, the values of the test groups were statistically significantly lower with 2-21 MPa compared to the positive control with 31 MPa and fell below the inherent strength of the enamel of 26 MPa. But compared to the negative control groups with 0-3 MPa, the test group achieved statistically significant higher bond strengths. In this study, ethanol was a more effective cleaning medium compared to acetone. Conclusion: Overall, the use of the newly developed protective laquer appears to be a promising approach to protect preconditioned bonding surfaces of dental ceramics from contamination. A further development of the formulation or the application protocol should be addressed in future studies.

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Warnecke, Henning Christian: Wirksamkeit der Ethylcellulosebeschichtung von Keramikoberflächen zum Schutz vor Kontamination.

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