Nano-PEEK ve PEEK–zirkonya kompozitlerle güçlendirilmiş akrilik protez bazlarının eğilme dayanımının in vitro karşılaştırmalı değerlendirilmesi

Günlük Yaşam İçin Daha Dayanıklı Protezler

Dünyanın birçok yerinde insanların yemek yemek, konuşmak ve güvenle gülümsemek için tam protezlere güvendiği halen yaygındır. Ancak genellikle akrilik (PMMA) adı verilen bu plastik plaklar yıllarca çiğneme sırasında bükülmeye maruz kaldıkça çatlayabilir veya kırılabilir—çoğu zaman tam ortasından. Bu çalışma, protez tabanlarını daha dayanıklı ve kırılma olasılığı daha düşük hâle getirmek için ultra küçük güçlendirici parçacıkların karıştırılmasını içeren yeni bir yaklaşımı araştırıyor; amaç kullanıcılarına daha uzun ömürlü ve daha güvenilir protezler sunmaktır.

Protezler Neden Bu Kadar Sık Kırılıyor

Geleneksel protez tabanları şekillendirmesi kolay, doğal görünen ve uygun maliyetli pembe bir akrilikten yapılır. Ancak günlük kullanım sırasında protezler ısırma kuvvetleri altında tekrar tekrar esner. Zamanla bu sürekli bükülme malzeme içinde, özellikle üst protezin orta hattında, küçük çatlaklar oluşturur ve bu çatlaklar sonunda ani kırılmaya yol açabilir. Bu başarısızlıkları azaltmak için araştırmacılar dünya genelinde akriliği farklı mikroskobik dolgu maddeleri ve liflerle güçlendirmeyi denemiş; malzemeyi hafif ve konforlu tutarken kırılmaya karşı daha dirençli hale getirmeyi hedeflemişlerdir.

Plastiğin İçine Konulan Küçük Yardımcıları Test Etmek

Bu çalışmada araştırmacılar modern tıpta kullanılan iki ileri malzemeye odaklandı: çok sert ve dayanıklı bir seramik olan zirkonya ve kemik ve omurga implantlarında zaten kullanılan yüksek performanslı bir plastik olan PEEK. Her ikisi de insan saçının genişliğinden binlerce kez daha küçük olan nanoskalaya kadar öğütüldü ve akrilikle daha iyi bağlanmaları için yüzeyleri kimyasal olarak işlemden geçirildi. Araştırmacılar üç tip düz test örneği hazırladı: saf akrilik (kontrol), yalnızca %5 nano-PEEK içeren akrilik ve %2,5 nano-zirkonya ile %2,5 nano-PEEK’ten oluşan %5 hibrit karışımlı akrilik. Bu örnekler protezlerin üretildiğiyle aynı şekilde işlendi ve ağız ortamını taklit etmek için bir ay boyunca yapay tükürüğe batırıldı.

Kırılana Kadar Eğilme

Hangi malzemenin daha sağlam olduğunu görmek için her numune iki destek üzerine konuldu ve ortasından bastırılarak kırılana dek teste tabi tutuldu—standart “üç noktadan bükme” testi. Saf akrilik beklendiği gibi orta düzeyde bükülme direnci gösterdi. Şaşırtıcı bir şekilde yalnızca nano-PEEK ile güçlendirilmiş akrilik, sade malzemeden daha iyi performans göstermedi. Buna karşılık hibrit grup, hem zirkonya hem de PEEK nanoparçacıkları içerdiği için tüm gruplar arasında ortalama eğilme dayanımı değerlerinde belirgin bir artış gösterdi. İstatistiksel analizler bu iyileşmenin şansa bağlı olmadığını doğruladı: hibrit malzeme hem kontrolün hem de yalnızca PEEK içeren versiyonun anlamlı ölçüde daha güçlüydü.

Malzemenin Yakından Görünümü

Araştırmacılar daha sonra kırık yüzeyleri güçlü elektron mikroskoplarıyla incelediler. Saf akrilik gözenekli görünüyordu; çatlakların başlayabileceği zayıf noktalar oluşturan küçük boşluklar vardı. Yalnızca PEEK içeren grupta nano-PEEK eşit şekilde dağılmayıp kümeler halinde toplanma eğilimi gösterdi. Bu kümeler gerilme açısından sıcak noktalar oluşturarak bu versiyonun dayanımını artırmamasını açıkladı. Hibrit grup ise farklı bir tablo sundu: zirkonya ve PEEK nanoparçacıkları eşit şekilde dağılmış, malzeme daha yoğun ve daha homojen görünmüş ve iç boşluklar büyük ölçüde dolmuştu. Bu eşit dağılım sert zirkonya partiküllerinin çatlak ilerlemesini engellemesine, PEEK’in ise tokluğa katkıda bulunmasına ve böylece ısırma kuvvetlerinin daha etkili bir şekilde paylaşılmasına ve yayılmasına yardımcı oldu. FTIR gibi kimyasal testler ayrıca akrilik, zirkonya ve PEEK’in moleküler düzeyde etkileşime girdiğini ve yüke karşı birlikte daha iyi çalıştıklarını gösterdi.

Bu Bulgular Protez Kullanıcıları İçin Ne Anlama Geliyor

Günlük olarak protezlerine güvenen biri için bir kırılma hem ağrılı hem utandırıcı hem de onarımı maliyetli olabilir. Bu araştırma, dikkatle tasarlanmış nanoskalalı takviyelerin—dengeli bir zirkonya ve PEEK karışımı kullanıldığında—akrilik protez tabanlarını standart malzemeye kıyasla belirgin şekilde bükülme ve kırılmaya karşı daha dirençli kılabileceğini gösteriyor. Yalnızca nano-PEEK yeterli olmazken, doğru işlem görmüş ve eşit biçimde dağıtılmış zirkonya ile PEEK kombinasyonu daha güçlü, daha dayanıklı bir taban yaratıyor gibi görünüyor. Daha uzun süreli ve klinik çalışmalarla bu yaklaşım daha uzun ömürlü, daha az arıza yapan ve hastalara günlük yaşamlarında daha fazla konfor ve güven veren protezlere yol açabilir.

Atıf: Alrais, S., Alghoraibi, I. & Salloum, A. In vitro comparative evaluation of the flexural strength of acrylic denture bases reinforced with nano-PEEK and PEEK–zirconia composites. Sci Rep 16, 7601 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36102-3

Anahtar kelimeler: protez dayanımı, akrilik nanokompozit, zirkonya takviyesi, PEEK diş malzemeleri, protetik dayanıklılık