Summary

Objectives

During processing, composites are considered to be technology sensitive and sensitive to moisture. The present study examined bond strength of two com-posite increments after contamination with different liquids. For this, the test specimens are produced on the one hand in dry conditions and on the other hand they are wet with water, saliva, blood or ethanol in the manufacturing process. This was followed by a fractorgraphic evaluation of the fracture sur-face.

Design and Methods

Part of the work was the development of a suitable shape for test specimen and the production of an appropriate test setup. The result was a translucent form consisting of four individual parts, in which the test specimens can be produced with dental composite and polymerized. 10 test specimens with packable composite (ceram.x, Dentsply Sirona, York, USA) were produced for each series. The test specimens were produced on the one hand in absolute dryness and on the other hand with the ingress of water, saliva, blood and ethanol. The tensile test was carried out in universal testing machine (Z2.5, Zwick Roell, Ulm) at a feed rate of 1 mm/min. 42 test specimens could be used for descriptive statistical evaluation and t-test (significance level p ≤ 0.05). After tensile test the fracture surfaces of test specimens were assessed and com-pared under light microscope at 100x magnification.

Observations and Results

The bond strength was highest under dry conditions with a mean value of 13.8 ± 4.3 MPa. The relative measurement error was 31.2%. The test series water (13.4 ± 3.0 MPa), ethanol (12.7 ± 3.4 MPa) and saliva (11.2 ± 3.8 MPa) showed similar bond strengths. The test specimen with blood had the lowest average value of 9.3 ± 2.7 MPa. The relative measurement errors of contami-nated test series were between 22.4 and 33.9%. With two exceptions, control group/blood (p = 0.022) and water/blood (p = 0.012), p-values of t-test were above the significance level  of 0.05. According to the fractographic examination 69% of test specimens showed adhesive failure and 31% mixed fracture. Furthermore, it could be determined that fracture surfaces of contaminated test specimens were reflective under light microscope.

Conclusions

Compared to control group the bond strengths of contaminated test series were only slightly reduced. As long as the surface is not contaminated with blood it can be considered layering the composite increments without rubber dam. The durability of dental restorations would still be given.

Zusammenfassung

Hintergrund und Ziele

Komposite gelten bei der Verarbeitung als techniksensitiv und feuchtigkeits-empfindlich. In der vorliegenden Forschungsarbeit wurde im Zugversuch die Verbundfestigkeit von Kompositinkrementen nach Kontamination mit ver-schiedenen Flüssigkeiten untersucht. Hierzu wurden die Probekörper zum einen bei trockenen Bedingungen hergestellt und zum anderen mit Wasser, Speichel, Blut oder Ethanol im Herstellungsprozess benetzt. Anschließend folgte eine fraktografische Auswertung der Frakturoberflächen.

Methoden

Die Entwicklung einer geeigneten Probekörperform und Versuchsapparatur und war Teil der Arbeit. Das Resultat war eine lichtdurchlässige Form beste-hend aus vier Einzelteilen, in welcher man die Probekörper mit dentalem Komposit stopfen und polymerisieren konnte. Pro Versuchsreihe wurden je 10 Probekörper mit stopfbaren Komposit (ceram.x, Dentsply Sirona, York, USA) hergestellt. Die Herstellung erfolgte zum einen in absoluter Trockenheit und zum anderen mit Wasser-, Speichel-, Blut- und Ethanolkontamination. Mit ei-ner Vorschubgeschwindigkeit von 1 mm/min erfolgte der Zugversuch der Pro-bekörper in der Universalprüfmaschine (Z2.5, Zwick Roell, Ulm). Für die de-skriptive statistische Auswertung und den t-Test (Signifikanzniveau p ≤ 0,05) konnten 42 Probekörper verwendet werden. Nach der Durchführung des Zug-versuchs wurden die Bruchoberflächen der Probekörper unter dem Lichtmik-roskop bei 100-facher Vergrößerung beurteilt und verglichen.

Ergebnisse und Beobachtungen

Die Verbundfestigkeit der unter trockenen Bedingungen hergestellten Probe-körper war mit einem Mittelwert von 13,8 ± 4,3 MPa am höchsten. Der relative Messfehler lag bei 31,2%. Die Versuchsreihen Wasser (13,4 ± 3,0 MPa), Ethanol (12,7 ± 3,4 MPa) und Speichel (11,2 ± 3,8 MPa) zeigten ähnliche Verbundfes-tigkeiten. Die mit Blut kontaminierte Probereihe hatte mit 9,3 ± 2,7 MPa den geringsten Durchschnittswert. Die relativen Messfehler der kontaminierten Versuchsreihen lagen bei 22,4 - 33,9%. Mit zwei Ausnahmen, Kontrollgrup-pe/Blut (p = 0,022) und Wasser/Blut (p = 0,012), war die Verbundfestigkeit nicht signifikant beeinflusst. Nach fraktografischer Untersuchung konnte bei 69% der Probekörper ein adhäsives Versagen und bei 31% ein Mischbruch festgestellt werden. Außerdem stellte sich die Frakturoberfläche der kontami-nierten Probekörper diffus reflektierend und glänzend dar.

Schlussfolgerungen und Diskussion

Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren die Verbundfestigkeiten der kontami-nierten Versuchsreihen nur geringfügig herabgesetzt. Solange die Oberfläche nicht mit Blut kontaminiert wird, kann überlegt werden, ob beim Schichten der Kompositinkremente auf absolute Trockenheit mittels Kofferdam verzichtet werden kann, ohne dass die Güte der Füllung leidet.