Hiệu quả của 5 Primer trên lực bám dính Silicone vào nhựa tự cứng Acrylic

44 HIỆU QUẢ CỦA 5 PRIMER TRÊN LỰC BÁM DÍNH SILICONE VÀO NHỰA TỰ CỨNG ACRYLIC. Đoàn Minh Trí*, Widchaya Kanchanavasita**, M.L.Theerathavaj Srithavaj* TÓM TẮT Thông thường silicone rất khó bám dính trên acrylic resin. Để chọn lựa primer thích hợp chúng ta phải phân loại acrylic resin và silicone. Mỗi primer tương thích với mỗi resin hoặc silicone nhất định. Mục đích của nghiên cứu để đánh giá hiệu quả của những primer khác nhau khi sử dụng để dán dính hai loại silicone (MDX4-4210 và Episil-E) vào nhựa tự cứng (Ortho-Jet) và tìm ra sự kết hợp silicone/ primer tạo lực dính cao nhất cần thiết cho những phục hình hàm mặt. Phương pháp: Năm primer sử dụng trong nghiên cứu là A-304, A-306, A-330 G, Epicon, Sofreline Tough. Tất cả mẫu nghiên cứu được đo trên máy đo lực Universal Testing Machine với tốc độ 50mm/phút cho tới khi mẫu bị bong dính. Kết quả cho thấy lực dính chịu ảnh hưởng bởi silicone, primer và tương tác giữa silicone và primer. Lực dính cao nhất khi có sự kết hợp Episil-E/ Epicon và nhựa tự cứng Ortho- Jet. Khi dùng 5 loại primer để dán silicone MDX4- 4210 vào nhựa Ortho- Jet, primer A-330 G có lực dính cao nhất, tiếp theo là Epicon, Sofreline Tough, A-304, và A- 306. Kết luận: Khi dùng 5 loại primer để dán silicone Episil-E vào nhựa Ortho- Jet, Epicon có lực dính cao nhất, A_330G có lực dính trung bình và A-304, A-306, Sofreline Tough là nhóm primer có lực dính thấp nhất. ABSTRACT THE EFFECT OF FIVE PRIMERS ON BOND STRENGTH OF SILICONES TO AUTOPOLYMERIZING ACRYLIC RESIN Đoan Minh Tri, Widchaya Kanchanavasita, M.L.Theerathavaj Srithavaj * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 13 – Supplement of No 2 - 2009: 44 - 48 It is common knowledge that silicone is difficult to bond to acrylic resin. To make a proper primer selection, one has to identify the kind of acrylic resin and silicone. Each primer is made to match a certain type of substrate resin or silicone. The purpose of this study was to evaluate the effects of different primers on bond strength between two types of silicone (MDX 4-4210 and Episil - E) and autopolymerizing acrylic resin (Ortho – Jet) and to find the silicone/ primer combination giving the highest bond strength necessary for maxillofacial prostheses. Method: five primers used in this study were A-304, A-306, A-330 G, Epicon, Sofreline Tough. All specimens were loaded in tension mode in a Universal Testing Machine with a crosshead speed 50mm./min. until the failure of bonding occurred. The results showed that the bond strength was affected by the type of silicone, primers to adhere silicone and acrylic resin. The highest bond strength was found with the combination Episil E/ Epicon when bonded to Ortho-Jet acrylic resin. Of the five primers used to bond MDX 4-4210 silicone and Ortho- Jet acrylic resin, the highest bond strength was found in A-330 G, followed by Epicon, Sofreline Tough, A-304, and A-306. Of the five primers used to bond Episil-E and Ortho- Jet acrylic resin, Epicon has the highest bond strength, A-304, A-306, Sofreline Tough showed the lowest, and A-330G had intermediate tensile bond strength. Conclusion: These findings showed that the best silicone/primer combination generating the highest bond strength was Episil-E/ Epicon. KEY WORDS: Tensile Bond Strength, Primer, Silicone Elastomer, Acrylic Resin * Bộ môn Phục hình Khoa Răng hàm mặt ĐH Y Dược TP. HCM ** Bộ môn Phục hình Khoa Nha ĐH Mahidol, Bangkok, Thái lan 45 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, silicone và nhựa acrylic được sử dụng rộng rãi trong phục hình để tái tạo những khiếm khuyết do tai nạn hay sang thương ung thư vùng hàm mặt. Sự phát triển của implant vùng hàm mặt dẫn đến những tiến bộ trong phục hình để tái tạo những thiếu hổng vùng trong miệng và ngoài mặt(5,7,12,13,14,15). Phục hình gồm một khung sườn bằng nhựa để giữ hệ thống abutment - implant và silicone được bao phủ bên ngoài tạo vùng da thẩm mỹ. Lực dán của primer nối silicone và nhựa phải đủ lớn để silicone không bị bong tróc khỏi khung nhựa khi bệnh nhân sử dụng(2,6, 8,9,11). Hãng sản xuất đã phát triển nhiều loại primer để giải quyết vấn đề bong dính giữa silicone và nhựa. Hiện nay không primer nào có thể sử dụng chung cho tất cả các trường hợp, chúng ta phải chọn primer thích hợp với từng loại silicone- nhựa(1,2,4,). Do vậy, việc nghiên cứu tìm ra primer tạo lực dính cao nhất cho nhựa- silicone thì rất cần thiết cho phục hình hàm mặt. Mục tiêu nghiên cứu 1. Đánh giá lực dính khi sử dụng primer dán silicone vào nhựa acrylic resin. 2. Đánh giá lực dính của 5 loại primer khi dùng để dán silicone MDX 4 - 4210 vào acrylic resin Ortho- Jet. 3. Đánh giá lực dính của 5 loại primer khi dùng để dán silicone Episil - E vào acrylic resin Ortho - Jet. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Vật liệu chính Silicone MDX4-4210, Episil - E. Acrylic resin Ortho- Jet. 5 Primers (A-304 Platinun Primer, A-306 Platinum Primer, A-330 G Gold Primer, Epicon, Sofreline Tough Primer). Phương pháp Mold kim loại được thiết kế để tạo 360 mẫu nhựa acrylic resin tròn kích thước 30mmx 3mm, sau đó mẫu được chuẩn bị theo qui trình và chia làm 12 nhóm. Bảng 1. Primers và silicone được sử dụng trong nghiên cứu. A304 10 TỔNG SỐ MẪU THỬ NGHIỆM 120 Silicone MDX 4-4210 60 Silicone Episil-E 60 A306 10 A330G 10 Sofre 10 Epicon 10 Control 10 A304 10 A306 10 A330G 10 Sofre 10 Epicon 10 Control 10 46 Hình 1.Mẫu nghiên cứu hoàn tất và đặt trên máy đo lực (Universal testing machine). 47 Phân tích kết quả Dữ liệu được phân tích bởi chương trình SPSS cho Windows (SPSS Inc., Chicago Illinois, USA). KẾT QUẢ Lực dính của primer khi sử dụng để dán silicone và acrylic resin Bảng 2. Trung bình và độ lệch chuẩn của lực dán (MPa) của primer khi dán silicone MDX 4-4210 và Episil- E vào nhựa Ortho- Jet. Silicones Episil-E MDX4-4210 Primers Trung bình (Mean) Độ lệch chuẩn (S,D,) Trung bình (Mean) Độ lệch chuẩn (S,D,) A-304 1,382 0,315 0,674 0,117 A-306 1,105 0,260 0,408 0,099 A- 330 G 1,953 0,238 1,369 0,237 Sofreline Tough 1,037 0,098 0,821 0,097 Epicon 2,392 0,308 1,055 0,179 Control 0,075 0,060 0,079 0,037 Kết quả cho thấy: Lực dán bị ảnh hưởng bởi loại silicone, primer và tương tác giữa silicone và primer. Kết hợp silicone Episil-E/ primer Epicon tạo lực dính cao nhất và kết hợp silicone MDX 4-4210/primer A-306 có lực dính thấp nhất. Episile -E có lực dính cao hơn silicone MDX 4- 4210 khi kết hợp với nhựa Ortho- Jet. Lực dính của 5 primer khi dán silicone MDX 4- 4210 vào nhựa Ortho- Jet Bảng 3. Trung bình và độ lệch chuẩn của lực dán (MPa) của primer khi dán silicone MDX 4-4210 vào nhựa Ortho- Jet. MDX4-4210 silicone Primers Mean S,D, A-304 0,674 0,117 A-306 0,408 0,099 A- 330 G 1,369 0,237 Sofreline Tough 0,821 0,097 Epicon 1,055 0,179 Kết quả cho thấy: 5 primer có lực dính khác nhau đáng kể khi dán silicone vào nhựa acrylic. A-330 G có lực dán dính cao nhất, theo sau là Epicon, Sofreline Tough, A-304, A-306. Lực gắn dính của 5 primer khi sử dụng dán silicone Episil – E vào nhựa acrylic Ortho - Jet Bảng 4. Trung bình và độ lệch chuẩn của lực dán (MPa) khi sử dụng primer để dán silicone Episil-E vào acrylic resin Ortho- Jet. Episil-E silicone Primers Mean S,D, A-304 1,382 0,315 A-306 1,105 0,260 A- 330 G 1,953 0,238 Sofreline Tough 1,037 0,098 48 Epicon 2,392 0,308 Kết quả cho thấy: Primer có lực dính khác nhau khi dùng để nối silicone Episil_E vào Ortho-Jet. Epicon có lực dính cao nhất, tiếp đến là A-330 G, A-306 và thấp nhất là A-304, A-306, Sofreline Tough. Primer A-304, A-306, Sofreline Tough có lực dính khác nhau không đáng kể. BÀN LUẬN Các yếu tố ảnh hưởng đến lực dính(12,13) Chuẩn bị bề mặt nhựa Có nhiều phương pháp chuẩn bị bề mặt nhựa acrylic đã được báo cáo(12,13,18). Craig& Gibbons cho rằng làm nhám bề mặt nhựa làm tăng độ bám dính primers. Ngược lại Amine cho rằng điều này sẽ làm yếu lực bám dính. Trong nghiên cứu, chúng tôi sử dụng giấy 800- grit SiC làm nhám mặt nhựa dưới vòi nước chảy theo phương pháp của McCabe và so sánh với kết quả của những tác giả khác để tìm ra cách sửa soạn bề mặt nhựa acrylic thích hợp, tạo lực dính cao nhất với silicone(9). Kỹ thuật sử dụng primer Kỹ thuật bôi primer là yếu tố rất quan trọng trong thành công của vật liệu dán(9, 15). Tất cả những tạp chất vô cơ phải được lấy bằng cách sử dụng aceton hoặc 1:1:1 trichlorethrane. Primer phải được bôi lên nhựa một lớp bề mặt rất mỏng, đồng nhất và chỉ cọ bôi chỉ được sử dụng một lần. Thời gian bôi primer bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ ẩm của phòng. Ảnh hưởng của primer Trong nghiên cứu này cho thấy tất cả các primer đều làm tăng độ bám dính silicone vào nhựa acrylic. Điều này, tương tự với nghiên cứu của Singer và McMordie cho rằng có sự tăng bám dính silicone vào nhựa khi sử dụng chất dán primer(9,13). Độ bám dính tùy thuộc vào silicone sử dụng(9) Polyzois và đồng nghiệp đã chứng minh khi sử dụng cùng loại primer silicone Cosmesil SM4 có lực dính vào nhựa quang trùng hợp Triad lớn hơn so với silicone Silskin II. Nghiên cứu trên 3 loại silicone, Mollomed cho biết silicone MDX 4-4210 có độ bám dính vào nhựa acrylic cao nhất, tiếp theo là silicone Silskin II và silicone A-218G. Trong nghiên cứu của chúng tôi cho thấy Episil-E có độ bám dính cao hơn MDX4-4210 khi dán vào nhựa tự cứng Ortho-Jet. Như vậy khi sử dụng cùng loại primer mỗi silicone có sự bám dính khác nhau trên bề mặt nhựa. Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự tương tác giữa silicone và primer, có nghĩa là lực dán chịu ảnh hưởng của cả 3 thành phần silicone, primer va tương tác giữa chúng. Sự kết hợp silicone Episil-E/ primer Epicon/nhựa ortho-Jet cho một lực dán cao nhất. Ảnh hưởng của phương pháp thử nghiệm Lực được đo trong nghiên cứu là lực căng dính (tensile). Đây là thử nghiệm đơn giản và độ tin cậy cao(12,13). Tuy nhiên khi bênh nhân sử dụng phục hình thi sự bong sút giữa silicone và khung acrylic resin còn có sự tham gia của lực xé (shear) và lực tách (peel). Thực hiện 49 một thiết kế mẫu để đo lực gần giống với lực tác dụng ở lâm sàng hơn cần được thực hiện trong các nghiên cứu tiếp theo. Phục hình trên implant ngày càng được sử dụng rộng rãi trong bệnh nhân phục hình hàm mặt(1). Sự thành công của phục hình phụ thuộc rất nhiều vào sự dính của silicone vào khung sườn nhựa acrylic bên trong. Nghiên cứu này có thể sử dụng như một hướng dẫn trong chọn lựa primer mang lại kết quả sử dụng lâu bền của phục hình hàm mặt. KẾT LUẬN Từ nghiên cứu trên có thể kết luận: Lực dán dính phụ thuộc vào loại acrylic resin, primer, silicone và tương tác giữa primer/silicone khi sử dụng primer dán silicone vào nhựa acrylic resin. Khi sử dụng primer dán silicone MDX4-4210 vào acrylic resin Ortho-Jet, primer có lực dán cao nhất là A-330 G, tiếp theo là Epicon, Sofreline Tough, A-304, A-306. Khi sử dụng primer dán silicone Episil-E vào acrylic resin Ortho- Jet : - Primer Epicon có lực dán dính cao nhất, tiếp theo là A- 330 G và thấp nhất là các primer A-304, A-306, Sofreline Tough. - Ba primer A- 304, A-306, Sofreline Tough có độ dán dính khác nhau không có ý nghĩa khi dán silicone Episil-E vào acrylic resin Ortho- Jet. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Aldelnnabi MM, Moore DJ, Sakumura JS. In vitro comparison study of MDX 4-4210 and polydimethyl siloxane silicone materials. J Prosthet Dent 1984; 51: 523-6. 2. Aziz T, Water M, Jagger R. Analysis of the properties of silicone rubber maxillofacial prosthetic materials. J Dent 2003, 31:67-74. 3. Aziz T, Waters M, Jagger R. Development of a New Poly (Dimethylsiloxane) Maxillofacial Prosthetic Material. Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater 65B: 252-261, 2003. 4. Bellamy K, Limbert G, Waters MG, Middleton J. An elastomeric material for facial prostheses: Synthesis, experimental and numerical testing aspects. Biomaterials 2003; 24:5061-5066. 5. Beumer J, Curtis TA, Marunick MT. Maxillofacial rehabilitation: Prosthodontic and surgical considerations. St Louis: Ishiyaku Euro America, Inc.; 1996. 6. Chalian VA, Drane JB, Standish SM. Maxillofacial Prosthetics: Multidisciplinary practice. The Williams & Wilkins Co., Baltimore 1972. pp. 89-96. 7. Colas A, Curtin J. Silicone biomaterials: history and chemistry & Medical applications of silicones. Reprinted from Biomaterials Science, 2nd Ed, 2005. 8. Craig RG, Powers JM. Restorative dental materials. 11th ed. St.Louis: The C.V.Mosby, Inc.; 2002. 9. Frangou MJ, Polyzois GL, Tarantili PA, Andreopoulos AG. Bonding of silicone extra-oral elastomers to acrylic resin: The effect of primer composition. Eur J Prosthodont Rest Dent 2003; 11:115-118. 10. Kent K, Zeigel RF, Kent Kenneth, Frost A, Schaaf GS. Controlling the porosity and density of silicone rubber prosthetic materials. J Prosthet Dent 1983; 50:230-6. 11. Lontz JF. State– of-the-Art Materials used for maxillofacial prosthetic reconstruction. Dent Clin North Am 1990; 34:307-25. 12. McMordie R, King GE. Evaluation of primers used for bonding silicone to denture base material. J Prosthet Dent 1989; 61:636- 639. 13. Polyzois GL, Frangou J. Bonding of silicone prosthetic elastomers to three differentdenture resins. Int J Prosthodont 2002; 15:535-538. 14. Polyzois GL, Winter RW, Stafford GD. Boundary lubrication and maxillofacial prosthetic polydimethylsiloxanes. Biomaterials 1991; 12:79-82. 15. Product information. Factor II, Incorporated, Forest Avenue Laksesice; 1972. 16. Raval P, Schaaf N, Kielicn M. Fabrication of perforated silicone rubber implants. J Prosthet Dent, 1981; 45:449. 17. Waters MG, Jagger RG, Winter RW. Effect of surface modified fillers on the water- absorption of a RTV silicone denture softlining material. J Dent 1996; 24: 297-300. Wofardt JF, Dent M, Chandler HD, Smith BA. Mechanical properties of new facial prosthetic material. J Prosthet Dent1985;