ポリ（メタクリル酸）修飾された球状および血小板ハイブリッドナノ粒子としての象牙結合システムの補強材として：合成と特性

目的：この研究では、球形と層状の血小板ナノ粒子の組み合わせを含む実験的メタクリル酸ベースの象牙質結合システムの機械的および接着特性を調査しました。ナノ粒子は、粒子を結合マトリックス樹脂と互換性のある表面にするために、メタクリル酸の表面移植片重合を介して最初に修飾されました。 材料と方法：水性媒体中の移植片フリーラジカル重合を実施して、ポリ（メタクリル酸）（PMA）鎖をNa-MMTナノクレイ（Cloisite®Na+）およびシリカナノ粒子（Aerosil®200）の表面に付着させました。ハイブリッドPMAグラフトナノ粒子（PMA-G-NC-SIL）は、GPC、FTIR、TGA、およびX線回折（XRD）を使用して特徴付けられました。さまざまな量のハイブリッド修飾ナノ粒子を含む象牙質接着剤を光重合させ、FTIR、TEM、SEM、EDXA、およびXRD技術を使用してその特性を研究しました。異なる量のPMA-G-NC-SILを含む接着剤を条件付けられたヒト乳房象牙質に適用して、歯に歯科材を結合しました。次に、結合強度をマイクロシアーボンド強度テスト法で測定しました。結果を分析し、統計的に比較しました。象牙質接着剤におけるPMA-G-NC-SIL分散の安定性は、分離分析（LUMIリーダー）技術を使用して調査されました。 結果：Nanoclayの表面へのPMA鎖の移植は、FTIRおよびTGA分析技術によって確認されました。XRDおよびTEMを使用して、光硬化接着剤のナノクレイ血小板の挿入された拡張構造が観察されました。ナノ粒子の表面修飾により、接着溶液中のフィラーの分散安定性が大幅に増加しました。マイクロシアーテスト結果は、PMA-G-NC-SILナノ粒子の取り込みが、0.5 wt％で観察された最高のせん断結合強度を持つ象牙質への結合強度を大幅に強化したことを示しました。 重要性：PMA修飾ハイブリッドナノフィラーを象牙質接着剤に組み込むと、接着マトリックスとカルボキシル酸グループと歯の構造間の潜在的な相互作用を強化することにより、せん断結合強度が強化された象牙質結合剤が生じました。ナノ粒子の分散安定性も、ナノ粒子の表面修飾によって劇的に改善されました。

OBJECTIVE: In this study the mechanical and adhesion properties of an experimental methacrylate based dentin bonding system containing a combination of spherical and layered platelet nanoparticles were investigated. The nanoparticles were first modified through surface graft polymerization of methacrylic acid in order to make the particles surface compatible with the bonding matrix resin. MATERIALS AND METHODS: Graft free radical polymerization in aqueous media was performed to attach Poly (methacrylic acid) (PMA) chains onto the surface of Na-MMT nanoclay (Cloisite® Na+) and silica nanoparticles (Aerosil® 200). The hybrid PMA grafted nanoparticles (PMA-g-NC-Sil) were characterized using GPC, FTIR, TGA, and X-ray diffraction (XRD). Dentin adhesives containing different amounts of the hybrid modified nanoparticles were photopolymerized and their characteristics were studied using FTIR, TEM, SEM, EDXA, and XRD techniques. The adhesives containing different amounts of PMA-g-NC-Sil were applied to the conditioned human premolar dentin to bond a dental composite to the teeth. The bond strength was then measured by microshear bond strength testing method. The results were analyzed and compared statistically. The stability of PMA-g-NC-Sil dispersion in the dentin adhesive was investigated using separation analysis (LUMi Reader) techniques. RESULTS: The grafting of PMA chains onto the surface of nanoclay was confirmed by FTIR and TGA analytical techniques. The intercalated-exfoliated structure for the nanoclay platelets in the photo-cured adhesive was observed using XRD and TEM. The surface modification of the nanoparticles significantly increased the dispersion stability of the fillers in the adhesive solution. The microshear test results indicated that the incorporation of the PMA-g-NC-Sil nanoparticles significantly enhanced the bond strength to dentin with the highest shear bond strength observed at 0.5 wt%. SIGNIFICANCE: The incorporation of the PMA modified hybrid nanofillers into the dentin adhesive resulted in a dentin bonding agent with enhanced shear bond strength through reinforcing the adhesive matrix and potential interactions between their carboxylic acid groups and the tooth structure. The dispersion stability of the nanoparticles was also dramatically improved by the surface modification of the nanoparticles.