Hyo-Joung Seol

본 연구는 그라인딩 (연삭) 및 재생소성(regeneration firing)이 4Y-지르코니아(단층 및 다층 구조)와 5Y-지르코니아로 분류되는 여러 세대의 이트리아 안정화 지르코니아의 굴곡 강도 및 신뢰도(와이불 계수)에 미치는 영향을 조사하고 비교하는 것을 목표로 하였다. 각 지르코니아 유형은 소결 상태, 그라인딩 처리, 그리고 그 후의 재생소성 처리의 세 가지 조건에서 굴곡 강도를 측정하였으며, 와이불 계수(m)를 통해 신뢰도를 분석하였다. 소결된 상태 그대로의 4Y-지르코니아는 단층 또는 다층 구조에 관계없이 5Y-지르코니아에 비해 유의하게 높은 굴곡 강도와 높은 와이불 계수를 나타내었다. 그라인딩 후, 단층 4Y-지르코니아와 다층 5Y-지르코니아 그룹에서 굴곡 강도가 유의하게 감소했다. 모든 지르코니아 유형에서 와이불 특성 강도는 감소했지만, 와이불 계수는 그라인딩 후 약간 증가했다. 재생소성 후, 굴곡 강도 값은 초기 소결 상태보다는 낮았지만, 이전 그라인딩 그룹과는 통계적으로 유사한 수준을 유지했다. 특히, 모든 지르코니아 유형에서 와이불 계수가 더 증가하여, 재생소성 처리 후 신뢰도가 향상되었다. 이러한 결과는 4Y-지르코니아가 그라인딩 처리 후에도 5Y-지르코니아에 비해 우수한 임상 강도와 신뢰성을 유지함을 보여주었다. 그라인딩 후 재생소성을 적용하는 것은 4Y-지르코니아와 5Y-지르코니아의 신뢰도를 향상시키는 효과적인 방법으로 판단된다.

S. mutans는 충치를 유발하는 원인균이어서 건강한 치아를 오래 쓰기 위해서는 이 균을 잘 관리하는 것이 중요하다. 본 연구는 광감각제인 protoporphyrin IX (PpIX)에 가시광선을 짧은 시간 동안 조사하여 S. mutans가 얼마나 제거되는지를 평가하는 것이다. 이를 위하여 배양한 S. mutans에 다양한 농도의 PpIX를 적용하고 빛을 조사한 다음 colony-forming units (CFU)를 평가하였다. 이 과정에 singlet oxygen이 관여하는지를 확인하기 위하여 RNO-ID 분석을 하였다. 또한 염색 시약으로 세포를 염색한 후 공초점 현미경을 사용하여 세포의 생존여부를 관찰하였다. 실험 결과 PpIX는 400 nm 근처에서 가장 강한 흡수 피크를 보였고, 500 nm 이후에는 약한 피크들이 나타났다. PpIX와 RNO-ID 혼합 용액에서는 405 nm 레이저에 의해 singlet oxygen이 시간에 따라 거의 선형적으로 생성되는 것이 확인되었으나 대조군과 660 nm 레이저로 처리한 시료에서는 singlet oxygen 생성이 비슷하게 나타났다. 균 실험에서405 nm 레이저를 3분간 조사했을 때 모든 실험 조건에서 S. mutans가 완전히 제거되었고 660 nm 레이저를 사용했을 때는 대조군과 비슷하여서 PpIX를 405 nm 레이저와 함께 사용하면 S. mutans가 충분히 제거됨을 알 수 있었다.

Optical characteristics and microstructure of multilayered zirconia with different yttria contents in each layer can be influenced differently with a layer after speed sintering. The layer-wise translucency and opalescence of dental zirconia (E.max, E.max ZirCAD prime; Cercon, Cercon ht ML) after conventional (control) and speed sintering were analyzed using a spectrophotometer (n = 5). Specimens were subjected to microstructural analyses (n = 2) using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and phase analyses (n = 1) using high-resolution X-ray diffraction (HRXRD) and Rietveld refinement. The translucency parameter (TP) and opalescence parameter (OP) were analyzed using a 3-way ANOVA, followed by Scheffé’s post hoc test (α = 0.05). The average grain size was analyzed using the Welch’s t-test and Kruskal–Wallis test, followed by the Bonferroni–Dunn post hoc test (α = 0.05). Changes to the TP and OP after speed sintering were only observed in the dentin layers. Although the TP of E.max increased (p < 0.05), the difference was below the 50:50% perceptibility threshold (ΔE₀₀ = 0.8). The OP of E.max decreased slightly, whereas that of Cercon increased slightly (p < 0.05). The microstructure and phase fraction of both zirconia barely changed. Therefore, speed sintering is considered to have a negligible clinical impact on the optical characteristics and microstructure.

This study aimed to investigate the impact of speed sintering and glazing on the flexural strength and microstructure of multilayered 5 mol% yttria-stabilized (5Y-) zirconia, which remains unknown. Bar-shaped specimens (N = 600) were fabricated from 5Y-zirconia (FX; Ceramill Zolid FX ML, ST; Katana STML) by cutting, polishing, sintering (conventional and speed sintering), and then glazing. A flexural strength test (n = 30/group), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) observation (n = 2/group), and an X-ray diffraction (XRD) study with Rietveld refinement (n = 1/group) were performed. The flexural strength was analyzed using three-way ANOVA and a post hoc Scheffé test. The grain size was analyzed using the Kruskal–Wallis H test and Bonferroni–Dunn post hoc test. Flexural strength slightly decreased in the nonglazed FX after speed sintering (p < 0.05). Glazing with and without glazing paste did not affect flexural strength at both sintering speeds (p > 0.05). Speed sintering and glazing minimally changed the Weibull modulus and phase fraction, and did not affect grain size (p > 0.05). ST had a larger grain size and lower tetragonal phase content than FX and had a lower flexural strength than FX in most groups (p < 0.05). Overall, the multilayered 5Y-zirconia is considered suitable for dental application using speed sintering and glazing.

본연구의 목표는 냉각 속도의 차이가 소성 후 금속-세라믹용 합금의 최종 경도에 미치는 영향과, 소성을 시행한 뒤 추가적인 후열처리가 합금의 최종경도에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 Pd-Ag-In-Sn 합금을 사용하여 도재 상부 구조 없이 두 가지 다른 냉각 속도로 모의 소성을 시행한 후 후열처리 하였다. 모의소성 및 후열처리된 시편은 경도측정, 미세구조 관찰 및 결정구조 분석을 시행하여 경도변화와 관련된 원인을 분석하였다. 실험결과 모의소성시 냉각 속도의 차이는 합금의 최종 경도에 영향을 미쳤으며, 가장 낮은 냉각속도(Stage 3)에서 냉각된 시편은 가장 높은 냉각속도(Stage 0)에서 냉각된 시편에 비해 모든 소성단계에서 더 높은 경도를 나타냈다. 소성 공정 중 냉각 속도의 차이에 관계없이 합금의 경도는 소성 후 시행된 후열처리에 의해 유의하게 증가하였다. 후열처리에 의한 경도상승은 기지에 생성된 미세한 석출상에 기인하였으며, 석출 반응은 Pd-Ag-rich 기지의 (Pd, Ag, Au)3(In, Sn, Zn) 상에 대한 용해한도 감소에 의해 일어났다. 본 연구의 임상적 의의는 금속-세라믹용 합금의 소성후 낮아진 경도를 높이기 위해 낮은 온도에서 후열처리를 시행하는 것이 효과적임을 밝힌 것이다.

As dental 5 mol% yttria-stabilized (5Y-) zirconia demand high esthetics, it is necessary to clarify how the optical properties are affected by high-speed sintering, which is not yet fully understood. Our study aimed to investigate the effect of high-speed sintering on the translucency and opalescence parameters (TP and OP, respectively), as well as their related microstructure and phase distribution, using two types of multilayered 5Y-zirconia. Multilayered 5Y-zirconia (Cercon xt ML, Lava Esthetic) were cut layer-by-layer, followed by conventional and high-speed sintering. The TP and OP values were subsequently obtained using a spectrophotometer, and field emission scanning electron microscopy images were used to analyze the average grain size. The phase fractions were analyzed using X-ray diffraction. Regardless of the zirconia type, the TP was slightly lowered by high-speed sintering in all the layers except the dentin layer (DL) for Lava Esthetic (p < 0.05). The OP decreased by high-speed sintering in the DL for Cercon xt ML and in all the layers for Lava Esthetic (p < 0.05). The decrease in translucency after high-speed sintering was attributed to a decrease in the yttria-rich t’-phase with low tetragonality, along with an increase in the yttria-lean t-phase with high tetragonality.

본 연구는 3% H₂O₂2와 레이저 광조사하에서 도핑된 TiO₂의 변색된 치아에 대한 광촉매 효과를 평가한 것이다. 이를 위하여 Mo-N-TiO₂ 나노입자를 제조하고 입자의 형상과 광흡수도를 평가하였다. 액상의 Methylene blue(MB)에 대한 광촉매 효과와 카보머를 사용하여 발거된 치아에서의 색변화를 측정하였다. Mo-N-TiO₂는 크기가 수십 nm이고 원형에 가까웠으며 광흡수도는 TiO₂의 그것보다 크고 길었다. MB 용액에서 3% H₂O₂를 적용한 Mo-N-TiO₂는 20분 동안 레이저로 광조사 하였을 때 흡수도가 크게 감소하였다 (즉 탈색되었다). 또한 입사광의 파장에 상관없이 Mo-N-TiO₂는 3시간 후에 15% H₂O₂ 의한 것 보다 큰 치아의 색변화 (미백을)를 보였다.