Search

This study aims to determine the conversion, polymerization shrinkage, heat generation, and depth of cure of novel dental composites, and compare with current commercial composites. Methods: A total of 24 different formulations were tested for their conversion, shrinkage, heat generation, and depth of cure. Conversion was determined by using FTIR. Polymerization shrinkage and heat generation were determined theoretically using conversion, monomer volume fraction, average molecular weight of monomers present in each formulation, and number of methacrylate groups present in each monomer. Depth of cure was determined using the ISO 4049 scraping test.Results: The values obtained in this study for shrinkage, and heat generation were comparable to commercial bulk filled composites Z250, and Gradia. The factors that reduced the shrinkage and heat generation to a greater extent were sample thickness, and CaP addition. The higher shrinkage and heat generation in thin samples can be explained by large number of photons on the top surface. The heat generation is affected by the same variables as that of conversion and shrinkage. The heat generation values for samples using conversions at a thickness of 4 mm were ~ 0.06 kJ/cc, while using 1 mm thickness values gave ~ 0.08 kJ/cc. The reduction in depth of cure with the addition of CaP was ~ 5 %.Conclusion: The relatively higher, or comparable degree of conversion for experimental composites than commercial materials, could indicate their greater suitability for clinical applications. Polymerisation shrinkage, and heat generation are directly related to conversion, and conversion is affected by depth (thickness) of composites More detailed analysis is needed to confirm the ultimate depth of cure of these materials.

An overview of advanced composite materials based on thermoplastic polymers for use in dentistry as basic materials for dentures and other industrial applications has been made. These advanced composite materials are reinforced using various oxide fillers. Alumina based particles were prepared from aluminium chloride hydroxide as starting material by sol-gel technique. One series of particles was doped with ferrous oxide. Both series of particles were calcinated at three different temperatures: 700 °C, 800 °C and 900 °C. It was investigated whether and how the calcination temperature of particles affects the microhardness and mechanical properties of composites. Another type of filler used were silica particles obtained from rice husk, as well as silica particles to which, double hydroxide particles were deposited as surface modifiers. The prepared particles were used in amounts of 1, 3 and 5 wt. % as reinforcing agents. Characterization of the synthesized particles was performed by X-ray diffraction, Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy with EDS. The development and synthesis of two acrylate matrices are presented. One of the matrices used is polymethylmethacrylate (PMMA) which has been thermally polymerized and used for denture materials. The mechanical properties of PMMA composites, such as hardness, impact resistance, tensile test and toughness of the material, were investigated. Photopolymerizable acrylates such as Bis-GMA (bisphenol A glycidyl methacrylate)/TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate) were used for the second type of matrix. This matrix was used to test the adhesion between a composite film with given particles as reinforcements on a metal surface. Three different methods were used to test adhesion: determination of film hardness and quantitative assessment of bond strength according to Chen Gao model; wetting angle between composite and substrate determination; and cavitation testing. The mechanical p

Experimental verification of the applicability of self-similar hierarchical mechanics model for calculation of the mechanical properties of human dentin was carried out. A comparison of the deformation behavior of human dentin with the several polymer based dental composites under compression and bending was performed. It was shown that the deformation behavior of some highly filled composites was close to human dentin in the elastic regime whereas they cannot be deformed plastically under compression. Low filled composites possess higher plasticity, but a lower Young's modulus than dentin under compression. Mechanical properties of a highly filled composite (∼60%, by volume) with smaller size of fillers are closer to the properties of human dentin under bending whereas other tested dental materials have a lower Young's modulus and flexural strength in comparison with dentin. Therefore, we concluded that it was impossible to achieve complete combination of the mechanical properties of human dentin such as high elasticity and plasticity at high strength by means of varying the amount and size of solid filler in polymer matrix. Self-similar hierarchical mechanics model can be used for describing of the deformation behavior of human dentin in elastic regime and one level is sufficient for these calculations. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.

Statement of Purpose: The most common cause of failure for dental restorations is secondary caries [1]. It results from bacterial colonization (e.g. Streptococcus mutans) at the interface between the implanted biomaterial and hard tissue. The bonding strength is degraded by bacterial acid production and cyclic stresses from mastication. Resin composites are currently the most widely used material for restorations due to their great aesthetics, strength, and ease of processing. However, resins present the highest failure rate [2] due to the increased accumulation of biofilms (increased acid production) compared to other restorative materials [3]. Recent studies have developed resin composites with antibacterial properties to mitigate acid production. However, the antimicrobial effects are vanished over time since the antibiofilm agents leach-out and no longer are capable to repel bacteria. In this work, we present a novel smart biomaterial with long-lasting antibiofilm capabilities with a single filler. The novel resin filler produces electrical charges that disrupt oral bacteria, (antimicrobial effect) and are activated by mastication. © 2019 Omnipress - All rights reserved.

Statement of Purpose: The most common cause of failure for dental restorations is secondary caries [1]. It results from bacterial colonization (e.g. Streptococcus mutans) at the interface between the implanted biomaterial and hard tissue. The bonding strength is degraded by bacterial acid production and cyclic stresses from mastication. Resin composites are currently the most widely used material for restorations due to their great aesthetics, strength, and ease of processing. However, resins present the highest failure rate [2] due to the increased accumulation of biofilms (increased acid production) compared to other restorative materials [3]. Recent studies have developed resin composites with antibacterial properties to mitigate acid production. However, the antimicrobial effects are vanished over time since the antibiofilm agents leach-out and no longer are capable to repel bacteria. In this work, we present a novel smart biomaterial with long-lasting antibiofilm capabilities with a single filler. The novel resin filler produces electrical charges that disrupt oral bacteria, (antimicrobial effect) and are activated by mastication. © 2019 Omnipress - All rights reserved.

Over the past few decades, various types of filler materials have been employed to develop the advanced resin-based dental composites, enhancing the lifetime of the restorations. However, further effort in the research on the multi-functional composite that is comparable to dental tissue in mechanical strength, as well as offering the improved antibacterial function and the better aesthetics, is continuously required. In this thesis, micro-sized short S-glass fibres and halloysite nanotubes (HNTs) are employed to serve as excellent load-carrying filler members and antibacterial agent in the dental composites. The mechanical reinforcement mechanism and the interfacial behaviours between filler and resin matrix have been precisely investigated through the multiscale analysis from atomistic to macro by utilising the combined experimental, theoretical, and computational methods.The surface modification process on the short S-glass fibres, named selective atomic-level metal etching, has been developed, which enables to strengthen the interfacial bond between resin matrix and glass fibre by increasing the surface roughness and reactive sites on the fibre. The influence of the surface treatment on the interfacial strength and mechanical properties of the resulted composites were examined through the single-fibre pull-out tests. Also, the modified Lewis-Nielsen model has been developed, where the effective fibre length factor is applied to accurately predict the modulus of the short fibre reinforced composites. For better understanding of the atomistic interfacial bonding and fracture behaviours between glass fibre and resin matrix, molecular dynamics simulations were conducted. The numerical results of the single fibre pull-out and the uniaxial composite tension simulations were validated with the experimental findings. The optimised computational design and analysis methods were established for developing new dental and bio-composites with the accurate prediction on the m

The use of adhesives for fracture fixation can revolutionize the surgical procedures toward more personalized bone repairs. However, there are still no commercially available adhesive solutions mainly due to the lack of biocompatibility, poor adhesive strength, or inadequate fixation protocols. Here, a surgically realizable adhesive system capitalizing on visible light thiol–ene coupling chemistry is presented. The adhesives are carefully designed and formulated from a novel class of chemical constituents influenced by dental resin composites and self-etch primers. Validation of the adhesive strength is conducted on wet bone substrates and accomplished via fiber-reinforced adhesive patch (FRAP) methodology. The results unravel, for the first time, on the promise of a thiol–ene adhesive with an unprecedented shear bond strength of 9.0 MPa and that surpasses, by 55%, the commercially available acrylate dental adhesive system Clearfil SE Bond of 5.8 MPa. Preclinical validation of FRAPs on rat femur fracture models details good adhesion to the bone throughout the healing process, and are found biocompatible not giving rise to any inflammatory response. Remarkably, the FRAPs are found to withstand loads up to 70 N for 1000 cycles on porcine metacarpal fractures outperforming clinically used K-wires and match metal plates and screw implants., Funding details: KI, Karolinska Institutet; Funding details: MSCA-IF-2014-655649, MSCA, H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions; Funding details: 2010-435; Funding details: 2014-03777; Funding details: 2012-0196, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse

The use of adhesives for fracture fixation can revolutionize the surgical procedures toward more personalized bone repairs. However, there are still no commercially available adhesive solutions mainly due to the lack of biocompatibility, poor adhesive strength, or inadequate fixation protocols. Here, a surgically realizable adhesive system capitalizing on visible light thiol–ene coupling chemistry is presented. The adhesives are carefully designed and formulated from a novel class of chemical constituents influenced by dental resin composites and self-etch primers. Validation of the adhesive strength is conducted on wet bone substrates and accomplished via fiber-reinforced adhesive patch (FRAP) methodology. The results unravel, for the first time, on the promise of a thiol–ene adhesive with an unprecedented shear bond strength of 9.0 MPa and that surpasses, by 55%, the commercially available acrylate dental adhesive system Clearfil SE Bond of 5.8 MPa. Preclinical validation of FRAPs on rat femur fracture models details good adhesion to the bone throughout the healing process, and are found biocompatible not giving rise to any inflammatory response. Remarkably, the FRAPs are found to withstand loads up to 70 N for 1000 cycles on porcine metacarpal fractures outperforming clinically used K-wires and match metal plates and screw implants., Funding details: KI, Karolinska Institutet; Funding details: MSCA-IF-2014-655649, MSCA, H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions; Funding details: 2010-435; Funding details: 2014-03777; Funding details: 2012-0196, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse

Despite their various advantages, such as good esthetic properties, absence of mercury and adhesive bonding to teeth, modern dental composites still have some drawbacks, e.g., a relatively high rate of secondary caries on teeth filled with composite materials. Recent research suggests that microstructured biomaterials surfaces may reduce microbial adhesion to materials due to unfavorable physical material–microbe interactions. The objectives of this study were, therefore, to test the hypotheses that (i) different surface microstructures can be created on composites by a novel straightforward approach potentially suitable for clinical application and (ii) that these surface structures have a statistically significant effect on microbial adhesion properties., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

INTRODUCTION: healthy dietary habits are considered to improve oral health and tooth quality. Caries treatment comprises tooth restoration with dental composites and sealants, almost all (> 90%) of which contain bisphenol A (BPA). Study hypotheses were: a) breakfast and oral hygiene habits are important factors in dental caries development; and b) dental caries treatment with epoxy-resins entails a risk of oral exposure to monomers migrating from the polymeric material. We evaluated caries in the teeth of a Spanish school population and determined the percentage treated with dental composites. OBJECTIVE: to relate consumption of breakfast components and oral hygiene habits to dental caries and determine the presence of sealants/composites as potential sources of BPA exposure. METHODS: subjects: 582 schoolchildren from Granada city (Southern Spain) aged 7 yrs; mean (SD) of 7.55 (0.64) yrs. RESULTS: caries was detected in 21.7% of their teeth. Mean breakfast quality index (BQI) score, based on nutritional questionnaires, was 5.18 (1.29). Breakfast with foods rich in simple sugars representing > 5% of total daily energy was consumed by 24% of the population and was significantly associated with caries frequency in binary logistic regression analysis. Biscuit consumption was reported by 35.8% and significantly associated with caries frequency. Breakfast intake of bakery products/ cereals and of dairy products showed a significant inverse association with caries frequency. No significant relationship was observed between caries and BQI score or oral hygiene factors. CONCLUSION: further research is required to elucidate the role of diet in caries and the associated risk of exposure to estrogenic xenobiotics such as BPA., Introducción: los hábitos alimentarios saludables in-fluyen sobre la salud oral. El tratamiento de la caries comprende la restauración dental con selladores y com-posites dentales, la mayoría con bisfenol A (BPA). Hipótesis: a) el desayuno y hábitos de higiene oral son factores importantes en el desarrollo de caries; b) el tratamiento de la caries con epoxirresinas conlleva riesgo de exposi-ción oral a monómeros plásticos. Objetivo: relacionar la ingesta del desayuno y los hábitos de higiene oral con la caries dental y determinar la presencia de selladores/composites como fuentes potenciales de exposición al BPA. Métodos: se analizaron 582 niños/as en edad escolar de Granada (sur de España) de 7 años de edad (7,55 [0,64] años). Se empleó un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos, 3 recordatorios de 24 h y variables de estilo de vida, incluyendo la higiene bucodental. La calidad del desayuno fue estimada con el Breakfast Quality Index (BQI). Resultados: se detectó un 21,7% de caries. El valor medio del BQI fue 5,18 (1,29). El 24% de la población realizó un desayuno con alimentos ricos en azúcares simples (> 5% de la energía total), asociado significativamente con la frecuencia de caries en el análisis de regresión logística. El 35,8% de los participantes tomaron galletas; asociado significativamente con la frecuencia de caries. La ingesta de productos de panadería, cereales y lácteos mostró una asociación inversamente significativa con la frecuencia de caries. Conclusión: se necesitan más investigaciones para aclarar el papel de la dieta en la caries y el riesgo de exposición a xenobióticos estrogénicos, como el BPA., Funding Agencies:Granada City Council C-3507-00 AGR255Granada City Council-Universidad Empresa AGR255Spanish Ministry of Health (FIS) PI14/01040

INTRODUCTION: healthy dietary habits are considered to improve oral health and tooth quality. Caries treatment comprises tooth restoration with dental composites and sealants, almost all (> 90%) of which contain bisphenol A (BPA). Study hypotheses were: a) breakfast and oral hygiene habits are important factors in dental caries development; and b) dental caries treatment with epoxy-resins entails a risk of oral exposure to monomers migrating from the polymeric material. We evaluated caries in the teeth of a Spanish school population and determined the percentage treated with dental composites. OBJECTIVE: to relate consumption of breakfast components and oral hygiene habits to dental caries and determine the presence of sealants/composites as potential sources of BPA exposure. METHODS: subjects: 582 schoolchildren from Granada city (Southern Spain) aged 7 yrs; mean (SD) of 7.55 (0.64) yrs. RESULTS: caries was detected in 21.7% of their teeth. Mean breakfast quality index (BQI) score, based on nutritional questionnaires, was 5.18 (1.29). Breakfast with foods rich in simple sugars representing > 5% of total daily energy was consumed by 24% of the population and was significantly associated with caries frequency in binary logistic regression analysis. Biscuit consumption was reported by 35.8% and significantly associated with caries frequency. Breakfast intake of bakery products/ cereals and of dairy products showed a significant inverse association with caries frequency. No significant relationship was observed between caries and BQI score or oral hygiene factors. CONCLUSION: further research is required to elucidate the role of diet in caries and the associated risk of exposure to estrogenic xenobiotics such as BPA., Introducción: los hábitos alimentarios saludables in-fluyen sobre la salud oral. El tratamiento de la caries comprende la restauración dental con selladores y com-posites dentales, la mayoría con bisfenol A (BPA). Hipótesis: a) el desayuno y hábitos de higiene oral son factores importantes en el desarrollo de caries; b) el tratamiento de la caries con epoxirresinas conlleva riesgo de exposi-ción oral a monómeros plásticos. Objetivo: relacionar la ingesta del desayuno y los hábitos de higiene oral con la caries dental y determinar la presencia de selladores/composites como fuentes potenciales de exposición al BPA. Métodos: se analizaron 582 niños/as en edad escolar de Granada (sur de España) de 7 años de edad (7,55 [0,64] años). Se empleó un cuestionario de frecuencia de consumo de alimentos, 3 recordatorios de 24 h y variables de estilo de vida, incluyendo la higiene bucodental. La calidad del desayuno fue estimada con el Breakfast Quality Index (BQI). Resultados: se detectó un 21,7% de caries. El valor medio del BQI fue 5,18 (1,29). El 24% de la población realizó un desayuno con alimentos ricos en azúcares simples (> 5% de la energía total), asociado significativamente con la frecuencia de caries en el análisis de regresión logística. El 35,8% de los participantes tomaron galletas; asociado significativamente con la frecuencia de caries. La ingesta de productos de panadería, cereales y lácteos mostró una asociación inversamente significativa con la frecuencia de caries. Conclusión: se necesitan más investigaciones para aclarar el papel de la dieta en la caries y el riesgo de exposición a xenobióticos estrogénicos, como el BPA., Funding Agencies:Granada City Council C-3507-00 AGR255Granada City Council-Universidad Empresa AGR255Spanish Ministry of Health (FIS) PI14/01040

Objective. The aim of this work was to assess the influence of the bis-EMA content on the degree of conversion (DC) and its effect on the water sorption and solubility. Materials and methods. In a polytetrafluorethylene (PTFE) mould, 30 samples (O = 5 mm, height = 2 mm) of four experimental dental composite resins were cured for 10 s, 20 s and 40 s. The DC was analysed by Fourier Transform (FT)-Raman spectroscopy. To analyse sorption and solubility, six samples (O = 15 mm and thickness = 1 mm) of each composite (n = 72) were stored in water at 37 degrees C for different storage periods: 24 h, 7 days and 30 days. Results. When cured for 20 or 40 s the DC increased with the increasing content of bis-EMA. However, the presence of 15 wt% of bis-GMA did not affect the DC, except when cured with 10 s irradiation time. This study also found a correlation between the content of bis-EMA and the reduced values for sorption and solubility, for all storage times used, when the materials were cured with 20 s. Conclusions. The DC of mixtures with higher content of bis-EMA is affected by the presence of bis-GMA at lower energy density delivered from the curing device, suggesting that the restrictions caused by the presence of hydrogen bonds is dependent of the irradiation time used., QC 20140915

During the curing process of light curing dental composites the mobility of molecules and molecule segments is reduced leading to a significant increase of the viscosity as well as the ion viscosity. Thus, the kinetics of the curing behavior of 6 different composites was derived from dielectric analysis (DEA) using especially redesigned flat sensors with interdigit comb electrodes allowing for irradiation at the top side and measuring the ion viscosity at the bottom side. As the ion viscosities of dental composites change 1-3 orders of magnitude during the curing process, DEA provides a sensitive approach to evaluate their curing behavior, especially in the phase of undisturbed chain growth. In order to determine quantitative kinetic parameters a kinetic model is presented and examined for the evaluation of the ion viscosity curves. From the obtained results it is seen that DEA might be employed in the investigation of the primary curing process, the quality assurance of ingredients as well as the control of processing stability of the light curing dental composites. © 2014 Academy of Dental Materials.

During the curing process of light curing dental composites the mobility of molecules and molecule segments is reduced leading to a significant increase of the viscosity as well as the ion viscosity. Thus, the kinetics of the curing behavior of 6 different composites was derived from dielectric analysis (DEA) using especially redesigned flat sensors with interdigit comb electrodes allowing for irradiation at the top side and measuring the ion viscosity at the bottom side. As the ion viscosities of dental composites change 1-3 orders of magnitude during the curing process, DEA provides a sensitive approach to evaluate their curing behavior, especially in the phase of undisturbed chain growth. In order to determine quantitative kinetic parameters a kinetic model is presented and examined for the evaluation of the ion viscosity curves. From the obtained results it is seen that DEA might be employed in the investigation of the primary curing process, the quality assurance of ingredients as well as the control of processing stability of the light curing dental composites. © 2014 Academy of Dental Materials.

This study investigated the effect of shape, size, and surface modification of hydroxyapatite (HAP) fillers on the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a model BisGMA/TEGDMA composite initially and after 4 weeks of storage. Ten percent of conventional glass fillers were replaced by HAP spheres (Sph), silicon-doped spheres (Sph(Si)), whiskers (Wh), silicon-doped whiskers (Wh(Si)), and nanosized HAP particles (Nano). Spheres were specifically structured agglomerates consisting of a central void and radially orientated primary particles, whereas whiskers were compact monocrystals. DC, Vickers hardness (HV), flexural strength (Fs), flexural modulus (Ef), compressive strength (Cs), and compressive modulus (Ec) were tested. There were no significant differences in the DC between all tested groups. HV decreased by 5.4-17% with the addition of HAP, while Fs increased by 13.9-29% except in Nano group (decrease by 13%). After storage, Sph and Sph(Si) groups showed similar HV, Ef, Cs and Ec and higher Fs than the control. The fracture mode of HAP spheres was through the central void whereas whiskers showed longitudinal delamination, transverse, and mixed fractures. HAP spheres with or without silicon- doping have a potential to be part of the filler content of dental composites.

This study investigated the effect of shape, size, and surface modification of hydroxyapatite (HAP) fillers on the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a model BisGMA/TEGDMA composite initially and after 4 weeks of storage. Ten percent of conventional glass fillers were replaced by HAP spheres (Sph), silicon-doped spheres (Sph(Si)), whiskers (Wh), silicon-doped whiskers (Wh(Si)), and nanosized HAP particles (Nano). Spheres were specifically structured agglomerates consisting of a central void and radially orientated primary particles, whereas whiskers were compact monocrystals. DC, Vickers hardness (HV), flexural strength (Fs), flexural modulus (Ef), compressive strength (Cs), and compressive modulus (Ec) were tested. There were no significant differences in the DC between all tested groups. HV decreased by 5.4-17% with the addition of HAP, while Fs increased by 13.9-29% except in Nano group (decrease by 13%). After storage, Sph and Sph(Si) groups showed similar HV, Ef, Cs and Ec and higher Fs than the control. The fracture mode of HAP spheres was through the central void whereas whiskers showed longitudinal delamination, transverse, and mixed fractures. HAP spheres with or without silicon- doping have a potential to be part of the filler content of dental composites. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 101B: 1469-1476, 2013.

Silica nanoparticles with nanopores were used to incorporate antimicrobial agents, like silver nanoparticles or chlorhexidine. By the functionalization of the particles with different organosilanes a controlled drug release is possible. A stimuli-response system was able to react to acidic conditions as caused by an infection and to release the drugs only when necessary. These particles could be incorporated into dental composite materials to prevent infections or periimplantitis.

This study investigated the effect of shape, size, and surface modification of hydroxyapatite (HAP) fillers on the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a model BisGMA/TEGDMA composite initially and after 4 weeks of storage. Ten percent of conventional glass fillers were replaced by HAP spheres (Sph), silicon-doped spheres (Sph(Si)), whiskers (Wh), silicon-doped whiskers (Wh(Si)), and nanosized HAP particles (Nano). Spheres were specifically structured agglomerates consisting of a central void and radially orientated primary particles, whereas whiskers were compact monocrystals. DC, Vickers hardness (HV), flexural strength (Fs), flexural modulus (Ef), compressive strength (Cs), and compressive modulus (Ec) were tested. There were no significant differences in the DC between all tested groups. HV decreased by 5.4-17% with the addition of HAP, while Fs increased by 13.9-29% except in Nano group (decrease by 13%). After storage, Sph and Sph(Si) groups showed similar HV, Ef, Cs and Ec and higher Fs than the control. The fracture mode of HAP spheres was through the central void whereas whiskers showed longitudinal delamination, transverse, and mixed fractures. HAP spheres with or without silicon- doping have a potential to be part of the filler content of dental composites. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 101B: 1469-1476, 2013.

This study investigated the effect of shape, size, and surface modification of hydroxyapatite (HAP) fillers on the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a model BisGMA/TEGDMA composite initially and after 4 weeks of storage. Ten percent of conventional glass fillers were replaced by HAP spheres (Sph), silicon-doped spheres (Sph(Si)), whiskers (Wh), silicon-doped whiskers (Wh(Si)), and nanosized HAP particles (Nano). Spheres were specifically structured agglomerates consisting of a central void and radially orientated primary particles, whereas whiskers were compact monocrystals. DC, Vickers hardness (HV), flexural strength (Fs), flexural modulus (Ef), compressive strength (Cs), and compressive modulus (Ec) were tested. There were no significant differences in the DC between all tested groups. HV decreased by 5.4-17% with the addition of HAP, while Fs increased by 13.9-29% except in Nano group (decrease by 13%). After storage, Sph and Sph(Si) groups showed similar HV, Ef, Cs and Ec and higher Fs than the control. The fracture mode of HAP spheres was through the central void whereas whiskers showed longitudinal delamination, transverse, and mixed fractures. HAP spheres with or without silicon- doping have a potential to be part of the filler content of dental composites.

This study investigated the effect of shape, size, and surface modification of hydroxyapatite (HAP) fillers on the degree of conversion (DC) and mechanical properties of a model BisGMA/TEGDMA composite initially and after 4 weeks of storage. Ten percent of conventional glass fillers were replaced by HAP spheres (Sph), silicon-doped spheres (Sph(Si)), whiskers (Wh), silicon-doped whiskers (Wh(Si)), and nanosized HAP particles (Nano). Spheres were specifically structured agglomerates consisting of a central void and radially orientated primary particles, whereas whiskers were compact monocrystals. DC, Vickers hardness (HV), flexural strength (Fs), flexural modulus (Ef), compressive strength (Cs), and compressive modulus (Ec) were tested. There were no significant differences in the DC between all tested groups. HV decreased by 5.4-17% with the addition of HAP, while Fs increased by 13.9-29% except in Nano group (decrease by 13%). After storage, Sph and Sph(Si) groups showed similar HV, Ef, Cs and Ec and higher Fs than the control. The fracture mode of HAP spheres was through the central void whereas whiskers showed longitudinal delamination, transverse, and mixed fractures. HAP spheres with or without silicon- doping have a potential to be part of the filler content of dental composites.

Polymerization shrinkage is the single most important local deformation of dental composites that has a substantial effect on the quality of the tooth-restoration interface in clinical conditions. The aim of this study was to investigate the possibility to analyze local deformation fields of a dental composite upon polymerization using the 3D optical method of digital image correlation with two cameras. Conventional, microhybrid composite samples were prepared in custom-made Teflon molds and polymerized with a conventional halogen light. Local deformation fields were determined using the two-camera system, Aramis 2M, by correlating sample dimensions before and after polymerization. The greatest deformations of up to 6 % with the average of 3.5 % were observed along the periphery of the samples in contrast to substantially lower deformations of about 1-1.5% in the central parts. Polymerization of dental composites yields heterogeneous deformation with variations in shrinkage values. The 3D optical system is a promising tool enabling qualitative and quantitative mapping of local deformation fields in dental composites.

Polymerization shrinkage is the single most important local deformation of dental composites that has a substantial effect on the quality of the tooth-restoration interface in clinical conditions. The aim of this study was to investigate the possibility to analyze local deformation fields of a dental composite upon polymerization using the 3D optical method of digital image correlation with two cameras. Conventional, microhybrid composite samples were prepared in custom-made Teflon molds and polymerized with a conventional halogen light. Local deformation fields were determined using the two-camera system, Aramis 2M, by correlating sample dimensions before and after polymerization. The greatest deformations of up to 6 % with the average of 3.5 % were observed along the periphery of the samples in contrast to substantially lower deformations of about 1-1.5% in the central parts. Polymerization of dental composites yields heterogeneous deformation with variations in shrinkage values. The 3D optical system is a promising tool enabling qualitative and quantitative mapping of local deformation fields in dental composites.

The purpose of this study is to investigate the subcritical crack growth (SCG) behavior of alumina-glass dental composites. Alumina-glass composites were fabricated by infiltrating molten glass to porous alumina preforms. Rectangular bars of the composite were subject to dynamic loading in air, with stressing rates ranging from 0.01 MPa/s to 2 MPa/s. The SCG parameter n was determined to be 22.1 for the composite, which is substantially lower than those of high-purity dense alumina. Investigations showed that glass phases are responsible for the low n value as cracks propagate preferentially within glass phases or along the interface between glass phases and alumina phases, due to the fact that glasses are more vulnerable to chemical attacks by water molecules under stress corrosion conditions. The SCG behavior of the infiltration glass was also investigated and the SCG parameter n was determined to be 18.7. © 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou alternativních zubních výplní, které mají za účel nahradit amalgámové výplně. U těchto alternativních materiálů, konkrétně kompozitních zubních výplní se vyskytují zdravotní obavy z toho, že uvolňují potenciálně škodlivé látky do prostředí ústní dutiny, proto jako i ostatní zdravotnické prostředky podléhají řadě testů před uvedením na komerční trh. Jeden z těchto testů byl proveden na základě normy ČSN EN ISO 10993 a dostupné odborné literatury v rámci experimentální části práce. V teoretické části práce je stručně popsaná kontroverze amalgámu, zubních kompozitů s důrazem na látky tvořící polymerní síť a použité analytické metody. V experimentální části práce byly provedeny až 30denní kumulativní extrakční experimenty do různých prostředí, a to za účelem posouzení vhodnosti nového prozatím komerčně nedostupného zubního kompozitu od firmy ADM, a.s. porovnáním s již komerčně dostupným materiálem od firmy GC EUROPE N.V. Tyto vzorky byly následně vyhodnoceny prostřednictvím LC-MS a bylo kvantifikováno množství uvolněných látek z těchto zubních výplní do extrakčního prostředí., This master's thesis deals with a present problem of alternative dental fillings, which should replace amalgam fillings. Although there are health concerns about these alternative materials, especially resin composite fillings raise concerns, because they release potentionally harmful substances into the oral cavity. Accordingly even this medical device subjects various tests before releasing to the commercial market and one of these tests was carried out according to ČSN EN ISO 10993 and available scientific literature in the experimental part of this thesis. The amalgam controversy, substances used for manufacturing of resin dental fillings and analytical methods are described in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, 30 days long cumulative extraction experiments were carried out into various extraction mediums in order to assess suitability of new dental resin filling from ADM, a.s. by comparison with commercially available dental material from company GC EUROPE N.V. These samples were analysed by LC-MS and the amount of eluted substances from dental composites to extraction medium was quantified.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou alternativních zubních výplní, které mají za účel nahradit amalgámové výplně. U těchto alternativních materiálů, konkrétně kompozitních zubních výplní se vyskytují zdravotní obavy z toho, že uvolňují potenciálně škodlivé látky do prostředí ústní dutiny, proto jako i ostatní zdravotnické prostředky podléhají řadě testů před uvedením na komerční trh. Jeden z těchto testů byl proveden na základě normy ČSN EN ISO 10993 a dostupné odborné literatury v rámci experimentální části práce. V teoretické části práce je stručně popsaná kontroverze amalgámu, zubních kompozitů s důrazem na látky tvořící polymerní síť a použité analytické metody. V experimentální části práce byly provedeny až 30denní kumulativní extrakční experimenty do různých prostředí, a to za účelem posouzení vhodnosti nového prozatím komerčně nedostupného zubního kompozitu od firmy ADM, a.s. porovnáním s již komerčně dostupným materiálem od firmy GC EUROPE N.V. Tyto vzorky byly následně vyhodnoceny prostřednictvím LC-MS a bylo kvantifikováno množství uvolněných látek z těchto zubních výplní do extrakčního prostředí., This master's thesis deals with a present problem of alternative dental fillings, which should replace amalgam fillings. Although there are health concerns about these alternative materials, especially resin composite fillings raise concerns, because they release potentionally harmful substances into the oral cavity. Accordingly even this medical device subjects various tests before releasing to the commercial market and one of these tests was carried out according to ČSN EN ISO 10993 and available scientific literature in the experimental part of this thesis. The amalgam controversy, substances used for manufacturing of resin dental fillings and analytical methods are described in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, 30 days long cumulative extraction experiments were carried out into various extraction mediums in order to assess suitability of new dental resin filling from ADM, a.s. by comparison with commercially available dental material from company GC EUROPE N.V. These samples were analysed by LC-MS and the amount of eluted substances from dental composites to extraction medium was quantified.

Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou alternativních zubních výplní, které mají za účel nahradit amalgámové výplně. U těchto alternativních materiálů, konkrétně kompozitních zubních výplní se vyskytují zdravotní obavy z toho, že uvolňují potenciálně škodlivé látky do prostředí ústní dutiny, proto jako i ostatní zdravotnické prostředky podléhají řadě testů před uvedením na komerční trh. Jeden z těchto testů byl proveden na základě normy ČSN EN ISO 10993 a dostupné odborné literatury v rámci experimentální části práce. V teoretické části práce je stručně popsaná kontroverze amalgámu, zubních kompozitů s důrazem na látky tvořící polymerní síť a použité analytické metody. V experimentální části práce byly provedeny až 30denní kumulativní extrakční experimenty do různých prostředí, a to za účelem posouzení vhodnosti nového prozatím komerčně nedostupného zubního kompozitu od firmy ADM, a.s. porovnáním s již komerčně dostupným materiálem od firmy GC EUROPE N.V. Tyto vzorky byly následně vyhodnoceny prostřednictvím LC-MS a bylo kvantifikováno množství uvolněných látek z těchto zubních výplní do extrakčního prostředí., This master's thesis deals with a present problem of alternative dental fillings, which should replace amalgam fillings. Although there are health concerns about these alternative materials, especially resin composite fillings raise concerns, because they release potentionally harmful substances into the oral cavity. Accordingly even this medical device subjects various tests before releasing to the commercial market and one of these tests was carried out according to ČSN EN ISO 10993 and available scientific literature in the experimental part of this thesis. The amalgam controversy, substances used for manufacturing of resin dental fillings and analytical methods are described in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, 30 days long cumulative extraction experiments were carried out into various extraction mediums in order to assess suitability of new dental resin filling from ADM, a.s. by comparison with commercially available dental material from company GC EUROPE N.V. These samples were analysed by LC-MS and the amount of eluted substances from dental composites to extraction medium was quantified.

Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou alternativních zubních výplní, které mají za účel nahradit amalgámové výplně. U těchto alternativních materiálů, konkrétně kompozitních zubních výplní se vyskytují zdravotní obavy z toho, že uvolňují potenciálně škodlivé látky do prostředí ústní dutiny, proto jako i ostatní zdravotnické prostředky podléhají řadě testů před uvedením na komerční trh. Jeden z těchto testů byl proveden na základě normy ČSN EN ISO 10993 a dostupné odborné literatury v rámci experimentální části práce. V teoretické části práce je stručně popsaná kontroverze amalgámu, zubních kompozitů s důrazem na látky tvořící polymerní síť a použité analytické metody. V experimentální části práce byly provedeny až 30denní kumulativní extrakční experimenty do různých prostředí, a to za účelem posouzení vhodnosti nového prozatím komerčně nedostupného zubního kompozitu od firmy ADM, a.s. porovnáním s již komerčně dostupným materiálem od firmy GC EUROPE N.V. Tyto vzorky byly následně vyhodnoceny prostřednictvím LC-MS a bylo kvantifikováno množství uvolněných látek z těchto zubních výplní do extrakčního prostředí., This master's thesis deals with a present problem of alternative dental fillings, which should replace amalgam fillings. Although there are health concerns about these alternative materials, especially resin composite fillings raise concerns, because they release potentionally harmful substances into the oral cavity. Accordingly even this medical device subjects various tests before releasing to the commercial market and one of these tests was carried out according to ČSN EN ISO 10993 and available scientific literature in the experimental part of this thesis. The amalgam controversy, substances used for manufacturing of resin dental fillings and analytical methods are described in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, 30 days long cumulative extraction experiments were carried out into various extraction mediums in order to assess suitability of new dental resin filling from ADM, a.s. by comparison with commercially available dental material from company GC EUROPE N.V. These samples were analysed by LC-MS and the amount of eluted substances from dental composites to extraction medium was quantified.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny., This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.

Diplomová práce se zabývá aktuální problematikou alternativních zubních výplní, které mají za účel nahradit amalgámové výplně. U těchto alternativních materiálů, konkrétně kompozitních zubních výplní se vyskytují zdravotní obavy z toho, že uvolňují potenciálně škodlivé látky do prostředí ústní dutiny, proto jako i ostatní zdravotnické prostředky podléhají řadě testů před uvedením na komerční trh. Jeden z těchto testů byl proveden na základě normy ČSN EN ISO 10993 a dostupné odborné literatury v rámci experimentální části práce. V teoretické části práce je stručně popsaná kontroverze amalgámu, zubních kompozitů s důrazem na látky tvořící polymerní síť a použité analytické metody. V experimentální části práce byly provedeny až 30denní kumulativní extrakční experimenty do různých prostředí, a to za účelem posouzení vhodnosti nového prozatím komerčně nedostupného zubního kompozitu od firmy ADM, a.s. porovnáním s již komerčně dostupným materiálem od firmy GC EUROPE N.V. Tyto vzorky byly následně vyhodnoceny prostřednictvím LC-MS a bylo kvantifikováno množství uvolněných látek z těchto zubních výplní do extrakčního prostředí., This master's thesis deals with a present problem of alternative dental fillings, which should replace amalgam fillings. Although there are health concerns about these alternative materials, especially resin composite fillings raise concerns, because they release potentionally harmful substances into the oral cavity. Accordingly even this medical device subjects various tests before releasing to the commercial market and one of these tests was carried out according to ČSN EN ISO 10993 and available scientific literature in the experimental part of this thesis. The amalgam controversy, substances used for manufacturing of resin dental fillings and analytical methods are described in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, 30 days long cumulative extraction experiments were carried out into various extraction mediums in order to assess suitability of new dental resin filling from ADM, a.s. by comparison with commercially available dental material from company GC EUROPE N.V. These samples were analysed by LC-MS and the amount of eluted substances from dental composites to extraction medium was quantified.

Hlavním cílem této práce je studium aktuálního problému adheze mezi kompozitními materiály, a určení vlivu složení mezivrstvy v pevnosti adhezivního spoje mezi vláknové (FRC) a částicové (PFC) kompozity, používané ve stomatologii. FRC tyčinky byly vytvořené na bázi komerční dimetakrylatové pryskyřice a skleněných S vláken. PFC byl vytvořen ze směsi pryskyřic (bis-GMA a PEGDMA), plněných drceným barnatým sklem. Celkově bylo připraveno a vyzkoušeno 84 vzorků. Vzorky byly rozdělené do pěti hlavních skupin. První skupina byla vytvořena ze série vzorků bez mezivrstvy. Zbylé čtyři skupiny byly rozděleny dle složení mezivrstvy (tloušťky a druhu pryskyřic). Částicové kompozity vzorků se lišily obsahem plniva (0, 10, 40 hm %). FRC tyčinky byly stejné pro všechny vzorky. Univerzální testovací přístroj ZWICK Z010 byl použit k zjištění smykové pevnosti adhezivního spoje všech vzorků. Rastrovací elektronový mikroskop byl použít k pozorování místa porušení. Ze získaných výsledků vyplívá, že s přidáváním mezivrstvy mezi vláknovým a částicovým narůstá smyková pevnost spoje. Důležitost těchto výsledků je způsobená tím, že v posledních letech použití těchto materiálů ve stomatologii narůstá a adheze zůstává jeden z hlavních problémů při klinické praxi., composite materials and determine the influence of interlayer composition in the bond strength of the adhesive joint between FRC frameworks and composite veneer (PFC) for dental applications. Samples consisting in FRC rods made with commercial dimethacrylate and S-glass fibers and PFC made of a resin mixture (bis-GMA and PEGDMA) with barium glass powder as the filler were constructed. A total of 84 samples were prepared and measured. The samples were divided into five different groups. The first group was made of series of samples without any interlayer. The other four groups were divided according the composition of the interlayer (thickness and resins used). PFC of the specimens differed in the filler content (0, 10, 40 wt. %). The FRC rod was identical for all samples. The universal testing machine ZWICK Z010 was used to determine the shear strength of adhesive joint. A Scanning Electron Microscope (SEM) was used to study the loci of failure. Results show that the addition of an interlayer between the fiber-reinforced and particle filled composite, resulted in an improvement on the shear strength bond. This is very important, since the use of these materials in dentistry has been increasing in the last years and adhesion still reminds one of the biggest problems in clinical application.