Fogorvosi szemle, 2006 (99. évfolyam, 1-6. szám)
2006-04-01 / 2. szám
54 FOGORVOSI SZEMLE ■ 99. évf. 2. sz. 2006. tetett, hogy nátrium-hexafluoro-titanát (Na2TiF6) komplex képződik a felületen, ami megbontja a titán felszínét borító oxidréteg stabil szerkezetét. Nakagawa [9] vizsgálatai szerint a fogászati gélek és öblögetők pH-ja 3,5-től a semleges kémhatásig terjed, és oldatban a fluoridkoncentráció 1000-10000 ppm (0,1— 1%) közötti. A fogkrémekben lévő fluorid koncentrációja a 0,1-0,15%-ot (1000-1500 ppm) is elérheti. A fogkrémek egyéb, dörzsölő-tisztító, nedvesítő, habzó és kötőanyagokat is tartalmaznak [11]. A bennük lévő kalciumvegyületek (kalcium-karbonát, kalcium-foszfát) a fluoridokkal nehezen oldódó CaF2-ot képeznek, amelyről a fluorid nem tud ionosan lehasadni, és ez végül a fogkrém hatékonyságát 25-50%-kal csökkentheti, azaz a fluorid hatása akár ennyivel is redukálódhat a tiszta formájához képest. Célkitűzés Vizsgálataink célja az volt, hogy ismereteket szerezzünk arra vonatkozóan, hogy a szájápoláshoz és a fogszuvasodás profilaxisában alkalmazott fluoridok befolyásolják-e a fogászati implantátumok, vagy a fogművek és a fogszabályozó készülékek alapanyagául szolgáló titán felületi oxidrétegének épségét, és ha igen, akkor a változás jár-e nem kívánatos mellékhatással. Anyag és módszer Kísérleteinkben fluorid-tartalmú fogkrémek és a fogászati prevenciós kezelésekhez használatos fluoridos gél hatását vizsgálták. A fogkrém szerves amin-fluoridot (cF = 1250 ppm) tartalmazott, míg a gélben kétféle szerves fluorid (olaflur és betaflur) is volt a nátrium-fluorid mellett. A gél fluorid-koncentrációja tízszer nagyobb, mint a fogkrémé: 12 500 ppm. Próbatestként 8 mm átmérőjű, 3 mm vastag 1-es tisztasági fokozatú (CP grade I.) titánból készült korongokat használtunk (PROTETIM Orvosi Műszergyártó Kft, Hódmezővásárhely). Ez rendkívül tiszta anyag: az oxigéntartalom kevesebb, mint 0,12%, a nitrogéntartalom nem éri el a 0,05%-ot, és a széntartalom is 0,06%-nál alacsonyabb. A titánkorongokat mechanikusan políroztuk, hogy a felületi érdességük a szájba beültetett implantátum nyaki érdességének feleljen meg, vagyis értéke ne haladja meg a 0,2 pm-t [3]. Ezután absolut etanolos és acetonos tisztításnak vetettük alá 10 percig a mintákat, majd a tiszta felületre vittük fel a fluorid-tartalmú anyagokat. Egy óra múlva a krémet és a gélt desztillált vízzel lemostuk, és a felületeket szárítás után felületi vizsgálati módszereknek vetettük alá. A felület vizsgálatához atomi erő mikroszkópot (AFM, Nanoscope III, Digital Instrument, USA) és röntgen fotoelektron spektroszkópiát (XPS, Kratos XSAM 800) alkalmaztunk. Az AFM a minta felületének domborzatáról ad információkat, akár nanométeres nagyságrendű feloldóképességgel is. A berendezés egy igen hegyes pásztázó szondát (tű) mozgat a felület közelében. A szonda szilícium-nitridből készül, és laprugó végére rögzítik. A tűre ható, a minta felületi jellegzetességeitől függő vonzó- és taszítóerők a laprugó elhajlását idézik elő, amelynek detektálása a rugó aranyozott felületéről visszaverődő lézernyaláb fotódiódás érzékelésével történik. Az érzékelt jelet a jelfeldolgozó rendszer a pásztázott kétdimenziós felület harmadik dimenziójaként jeleníti meg, ilyen módon adva térbeli képi formát a detektált információnak. Levegőn, ún. kontakt üzemmódban végeztük a méréseket, és két- („deflection” és „height” képek), illetve háromdimenziós (3D) képeket is készítettünk. A felszín érdességét az atomi erő mikroszkóp programja által megadott Ra értékkel jellemeztük, és keresztmetszeti (ún. „section”) képanalízist is végeztünk a felszín barázdáinak vizualizálására. Röntgen-fotoelektron spektroszkópiás (XPS) módszerrel [1, 13] a felszín kémiai összetételéről és szerkezetéről kapunk információt kb. 100 Å mélységig. A módszer a röntgenfotonok korpuszkuláris, elsősorban szilárd anyaggal való kölcsönhatásán alapszik. Ennek során röntgensugarat bocsátanak a vizsgálandó minta felszínére. A röntgensugárzást megfelelően kiválasztott anyagú anód nagyenergiájú elektronokkal való bombázásával állítják elő. Az általunk használt Kratos XSAM 800 típusú XPS készülék AIK sugárforrással rendelkezik. A megfelelően nagy energiájú (hv = 1486,6 eV) röntgenfotonok a vizsgált atomoknak nemcsak a külső, de a belső héjain elhelyezkedő ún. törzselektronjait is képesek eltávolítani, vagyis az atomokat ionizálni. A vizsgálatot vákumban végzik, azért, hogy a kilépő fotoelektronok átlagos szabad úthossza elég nagy legyen ahhoz, hogy szóródás nélkül eljussanak az analizátorba és a detektorba, valamint ezzel biztosítják a felület tisztaságát is. A negatív töltésű részecskék a kettős félgömb alakú analizátorba jutnak, mely energiájuk szerint szétválasztja őket, és előállítja azt a spektrumot, amely a vizsgált minta felületére jellemző információt hordozza. A korszerű spektrométerek számítógépes vezérléssel működnek, és az értékelés a felvett spektrumok alapján történik. A fluoridos gél felületi kötődésének erősségét külön is vizsgáltuk. Ehhez a felszín tisztítására és a felületi szennyeződés rétegenkénti eltávolítására alkalmas argon ionos, kis energiájú, rövid időtartamú porlasztást alkalmaztunk. Ennek során a géllel kezelt titánfelületet 10 percig bombáztuk argon ionokkal, és ezzel kb. 10 nm vastagságú réteget távolítottunk el. A felület ilyen módon történő „tisztítása” után újra XPS vizsgálatnak vetettük alá a titánkorongok felszínét. Eredmények Atomi erő mikroszkópos vizsgálatok A titán mintákat atomi erő mikroszkóp segítségével a kezelés előtt megvizsgáltuk (1. ábra). A képen a polírozott, de egyébként kezeletlen titánfelszín mikromorfoló-