Logo_UBB

Universitatea Babeş-Bolyai, Cluj-Napoca

Noi biomateriale avansate, inteligente de tip giomer cu diverse aplicatii in stomatologie

Home

Rezumat Proiect

Obiective

Institutia coordonatoare

Componenta consortiului

Autoritatea contractanta

Durata proiectului

Activitatile si responsabilitatile aferente fiecarui participant

Bugetul proiectului

Rezultate

Evenimente

Legaturi utile

Contact

 

An 2012:

Rezultate Tehnice

Conform obiectivelor specifice propuse pentru faza 1:

 

1. S-au elaborat modelele conceptuale pentru noile biomateriale hibride de tip giomer si pentru componentele acestora: a) derivati noi de Bis-GMA , b)noi acizi polialchenoici, si respectiv pentru umplutura hibrida originala compusa din sticla prereactionata, c) nanoumplutura si d) sticla bioactiva;

2. S-a elaborat modelul matematic si ecuatiile teoretice pentru semnalul PPE. S-au selectat cazurile particulare de detectie utilizate in investigarea termica a solidelor, care implica o dependenta matematica simpla in functie de parametrii experimentali. S-a ajuns la concluzia ca difuzivitatea termica se va investiga in configuratia BPPE cu scan in frecventa, iar efuzivitatea termica in configuratia FPPE cu scan in grosime;

3. S-au sintetizat si caracterizat 2 derivati de Bis-GMA modificati cu grupari fotopolimerizabile (BisGMA-G1 si BisGMA-G2) si 2 copolimeri pe baza de acid acrilic si acid itaconic, functionalizati de asemenea, cu grupari fotopolimerizabile (PalkB-G1si PalkB-G2). S-a inceput studiul privind obtinerea de polialkenoati care contin secvente de amino acid in structura, utilizand reactia de polimerizare clasica a acidului acrilic si acidului itaconic in amestec cu N-acriloil leucina, care a condus la formarea unui copolimer ternar (PAlkT-G1), a carui functionalizare urmeaza sa fie realizata in etapa urmatoare

4. S-a preparat sticla pre-reactionata S-PRG (surface reaction type) prin reactia particulelor de sticlă superficial active apartinand sistemului SiO2-Al2O3-CaF2 cu copolimerul acid acrilic/acid itaconic. S-a urmarit cinetica reactiei de formare a sticlei pre-reactionate prin inregistrarea spectrelor FTIR dupa 30 min, 24 ore si 48 ore de la inceperea amestecarii pulberii cu copolimerul in solutie apoasa.

5. A fost sintetizata o sticla bioactiva apartinand sistemului oxidic SiO2-BaF2-B2O3-Al2O3. Structura sticlei a fost studiata prin difractie de raze X, microscopie electronica prin transmisie de inalta rezolutie (HRTEM) si transmisie in camp luminos (TEMBF).

6. S-au preparat o serie de 8 copolimeri fotopolimerizabili experimentali corespunzatori unor amestecuri de monomeri de baza (Bis-GMAimp sau derivat de Bis-GMA) si monomeri de dilutie (dimetacrilat de trietilenglicol-TEGDMA sau 2-hidroxietil metacrilat-HEMA) care au fost caracterizati prin determinarea monomerului rezidual, a dublelor legaturi reziduale, absorbtiei de apa, rezistentei la incovoiere si a modulului de elasticitate.

7. S-a studiat compatibilitatea fazelor organice si anorganice prin studii AFM.

8. S-au selectionat combinatiile de monomeri / umplutura hibrida in vederea formularii giomerilor in faza urmatoare

9. S-a elaborat studiul de fezabilitate pentru produsele de tip giomer ce se vor realiza in proiect: giomerul de restaurare, giomerul de profilaxie a cariei la copii si giomerul utilizat ca liner/baza.

 

Rezultate Stiintifice

Rezultatele care nu au generat drepturi de proprietate intelectuala au fost diseminate.

 

1. Ambazone-lipoic acid salt: Structural and thermal characterization. I.Kacso, C.P.Racz, S. Santa, L.Rus, D. Dadarlat, G. Borodi, I. Bratu, Thermochimica Acta, 550, 13-18 (2012) ISI (FI=1,805)

 

2. Evolution of composite materials used in dentistry, in Romania (prezentare orala), Marioara Moldovan , Conferinta Internationala "Biomateriale, Inginerie tisulară şi dispozitive medicale" BiomMedD'2012,  29 August - 1 Septembrie 2012, Constanta

 

3. Development and characterization of new glass fiber reinforced composites with potential medical applications (prezentare orala)

Gabriel Furtos, M.Tomoaia-Cotisel, B.Baldea, C.Prejmerean , Conferinta Internationala "Biomateriale, Inginerie tisulară şi dispozitive medicale" BiomMedD'2012,  29 August - 1 Septembrie 2012, Constanta

 

4. SEM analysis for abrasion wear of dental restorative composites (poster), S.Boboia, M.Moldovan, C.Prejmerean, O.Pastrav, L.Silaghi-Dumitrescu, D.Prodan, C.Sarosi A.Antoniac3, I.Ardelean, Conferinta Internationala "Biomateriale, Inginerie tisulară şi dispozitive medicale" BiomMedD'2012,  29 August - 1 Septembrie 2012, Constanta

 

5. Microstructure and mechanical properties of hydroxyapatite scaffolds for tissue engineering (poster), G.Furtos P.Habibovic, H.Fernandes, M.Tomoaia-Cotisel, C.Prejmerean, Conferinta Internationala "Biomateriale, Inginerie tisulară şi dispozitive medicale" BiomMedD'2012,  29 August - 1 Septembrie 2012, Constanta

 

6. Photothermal Calorimetric Techniques Applied to Condensed Matter Materials, D. Dadarlat Proc SPIE, 8411, 84110T 1-10 (2012)

 

An 2013

Rezultate Tehnice

Conform obiectivelor specifice propuse pentru faza 2:

1. S-a elaborat modelul experimental pentru un derivat nou, original de Bis-GMA–„Bis-GMA1” si metoda de obtinere a acestuia.

2. S-au elaborat modelele experimentale pentru acidul polialchenoic conventional -poli(acid acrilic-co-acid itaconic-co- N-acriloil-L-leucină (PAlkT-G1) si acidul polialchenoic modificat cu grupari metacrilice polimerizabile („PAlkT-G1M”) utilizat in formularea giomerului de restaurare si respectiv a adezivului dentinar. S-au elaborat metodele de obtinere pentru cei 2 copolimeri.

3. S-au elaborat modelele experimentale pentru sistemele de umpluturi pre-reactionate. S-au sintetizat 3 umpluturi pre-reactionate de tip S-PRG (surface pre-reacted glasses) pe baza de sticla superficial activa apartinand sistemului oxidic  SiO2-Al2O3-CaF2 si copolimerul binar acid acrilic (AA) /acid itaconic (AI). Pe baza investigarilor SEM, s-a selectionat sticla pre-reactionata care a fost ulterior folosita pentru obtinerea modelelor experimentale de umpluturi hibride.

4. Pe baza umpluturii pre-reactionate selectionate, a sticlei bioactive apartinand sistemului oxidic SiO2-BaF2-B2O3-Al2O3 si respectiv a fluorapatitei au fost preparate 3 umpluturi hibride, cu scopul de a le utiliza in prepararea giomerilor experimentali.

5. S-au elaborat 5 modele experimentale pentru noile biomateriale hibride avansate de tip giomer, 3 pe baza de Bis-GMA comercial (G1, G2 si G3) si doi pe baza de Bis-GMA-G1 original (G4 si G5). S-au realizat loturilor de test .

6. Morfologia si organizarea suprafetei giomerilor experimentali a fost investigata prin microscopie electronică de baleiaj (SEM) şi microscopie de forta atomica (AFM).

7. Pentru giomerii experimentali au fost determinate proprietatile fizico-chimice (gradul de conversie a monomerilor, absorbtia de apa, colorarea la mentinerea in alimente colorate), si mecanice (rezistenta la incovoiere si modulul de elasticitate). Determinarea gradului de conversie a monomerilor in giomerii experimentali a condus la concluzia ca in cazul giomerilor pe baza de Bis-GMA-G1 conversia este mult crescuta, ajungand la valori de  78,9% si respectiv 72,12%, fata de 45,27%, 54,26% si 49% inregistrata pentru giomerii pe baza de Bis-GMA comercial. Valoarea maxima pentru absorbtia de apa inregistrata in cazul giomerului G5 pe baza de Bis-GMA-G1a fost de 88,7 μg/mm3  dupa 7 zile de stocare in apa, fiind comparabila cu valoarea inregistrata pentru giomerul Reactmer comercial de 85,66 μg/mm3 . Diferentele de culoare DE au fost evaluate pentru giomerii experimentali dupa mentinerea timp de 72 ore in vin rosu, cafea si respectiv suc de portocale. Valorile DE obtinute prin doua metode-utilizand spectrele de reflexie si respectiv prelucrarea imaginilor digitale cu ajutorul  unei aplicatii software originale- pot fi bine corelate, diferentele nedepasind 2.0 unitati CIELAB (limita de detectie a ochiului uman fiind de 3,3 unitati CIELAB). Rezistentele la incovoiere a giomerilor experimentali au fost comparabile cu a giomerului comercial Beautifil II (Schofu, Japan), iar Giomerii G1, G3 pe baza de Bis-GMA comercial si G5 pe baza de Bis-GMA G1 original au prezentat valori ale modulului Young mai mari in comparatie cu materialul comercial Beautifil, fapt care dovedeste posibilitatea folosirii clinice a materialelor de tip giomer experimentale, din acest punct de vedere.

8. S-au elaborat modelele experimentale pentru adezivii detinari. Noile sisteme adezive dentinare experimentale s-au preparat ca adezivi „in trei pasi”, fiind compuse dintr-un agent de gravare, primer si bonding. Primerii experimentali si bondingul au fost caracterizati prin FTIR.

9. S-a realizat linia experimentala de calorimetrie PPE. S-au adaptat, optimizat si realizat noi celule de detectie pentru  solide compozite. S-au optimizat programele pentru achizitia si procesarea datelor experimentale. Au fost realizate experimente preliminare atit pe materiale de start in chimia giomerilor (primer si bounding) cit si pe un giomer comercial. Investigatiile calorimetrice au avut o acuratete ridicata, iar rezultatele obtinute au relevat o buna biocompatibilitate termica a materialelor investigate.

10. Au fost elaborate studiile de piata pentru giomerul de restaurare si giomerul de sigilare utilizat in profilaxia cariilor la copii.

 

Modele experimentale pentru precursori si produse rezultate in etapa 2

Bis-GMA-G1- precursor pentru matricea organica din giomerul de restaurare

Palk B-G1- precursor pentru sticla prereactionata

SPR-G1- sticla prereactionata, componenta a umpluturii hibride din giomerul de restaurare

MO- matrice organica-componenta a giomerului de restaurare

UH- Umplutura hibrida - componenta a giomerului de restaurare

PAlkT-G1-M   -   precursor pentru adezivul dentinar

GIODENT -  Giomer de restaurare directa

GIODENT Adeziune- Adeziv dentinar “in trei pasi”

 

Rezultate Stiintifice

Rezultatele care nu au generat drepturi de proprietate au fost diseminate. In a doua etapa a proiectului au fost publicate 2 articole, iar 4 articole au fost acceptate pentru publicare. Factorul de impact al articolelor publicate si acceptate in 2013 este de FI=4,772. De asemenea, contributiile originale au fost prezentate la 8 Conferinte Internationale.

 

Articole publicate si acceptate

1. Depth estimation of surface cracks on metallic components by means of lock-in thermography

Streza Mihaela, Dadarlat Dorin Nicolae, Fedala Yasmina, Longuemart Stephane

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 2013, vol. 84(7), p.074902, FI=1,602

2. Assessing the biocompatibility of a dental composite product

Patroi Dan, Gociu M. Prejmerean Cristina, Colceriu Loredana, Silaghi-Dumitrescu Laura, Moldovan Marioara, Naicu V

ROMANIAN JOURNAL OF MORPHOLOGY & EMBRYOLOGY, 2013, vol 54(2), p.321-326, FI=0,62

3. Preparation of a new type of giomers and their thermal characterization by photopyroelectric calorimetry. Comparison with commercially available materials

Silaghi-Dumitrescu Laura, Dadarlat Dorin, Streza Mihaela, Buruiana Tinca, Prodan Doina,  Hodisan Ioana, Prejmerean Cristina

JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, acceptat pentru publicare in 2014, FI= 1,982

4. Synthesis and characterization of an experimental Zn-hydroxyapatite powders with application in dentistry

Prodan Doina, Moldovan Marioara, Prejmerean Cristina, Silaghi-Dumitrescu Laura, Boboia Stanca, Popescu Violeta, Pascalau Violeta, Molea Andreia, Lazar Diana, Perhaiţa Ioana

KEY ENGINEERING MATERIALS, acceptat pentru publicare in 2014

5. Study of some Dental Biomaterials Properties using an Original Software Application

Prejmerean Vasile, Silaghi-Dumitrescu Laura, Prodan Doina, Prejmerean Cristina, Moldovan Marioara

KEY ENGINEERING MATERIALS, acceptat pentru publicare in 2014

6. Photopyroelectric Calorimetry of Fe3O4 Magnetic Nanofluids. Effect of Type of Surfactant and Magnetic Field

Dadarlat Dorin Nicolae, Longuemart Stephane, Turcu Rodica,  Streza Mihaela, Vekas L., Hadj Sahraoui A

INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMOPHYSICS, acceptat pentru publicare in 2014, FI= 0,568

Conferinte

1. Synthesis and characterization of the hydroxyapatite and doped hydroxyapatite powders, as parts of the inorganic phase for the formulation of endodontic sealer,

Doina Prodan, Irina Kacso,  Dorin Dadarlat, Marioara Moldovan,  Violeta Popescu,  Eugeniu Vasile, Violeta Pascalau,  Stanca Boboia,  Andreia Molea, Laura Silaghi-Dumitrescu, Monica Tamasan, Cristina Prejmerean,

Second Conference of Central and Eastern European Committee for Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC2), Vilnius, Lithuania, 27th - 30th of August  2013

2. Effect on adhesion to tooth structure of new experimental adhesive system based on modified poyalchenoic acids,

C. Prejmerean, T. Buruiana, M. Moldovan, G. Furtos, S. Boboia, D. Prodan, L-. Silaghi-Dumitrescu, I. Hodisan, L. Colceriu

COST Action TD0906 “Biological Adhesives from Biology to Biomimetics”, 9-11 aprilie 2013

3. Evaluation of microleakage at dental hard tissue/giomer interface, Hodisan, G. Furtos, T. Buruiana, L. Colceriu, C. Prejmerean, M. Tomoaia-Cotisel, COST Action TD0906 “Biological Adhesives from Biology to Biomimetics”, 9-11 aprilie 2013

4. Apical sealing ability of a new developed experimental root canal sealer, Timis L., Colceriu L., Lucian A., Prodan D., Moldovan M.,Cimpean S., 16th ESE Biennial Congress Lisbon Portugal 12–14 September 2013

5. Marginal sealing of giomer resin bonded with either total or self-etch adhesives, Ioana Hodisan, Sanda Cimpean, Ada Delean, Carola Pentelescu, Gabriel Furtos, Cristina Prejmerean, Iulian Antoniac, Loredana Colceriu, CED-IADR, Florenta, Italia, 4-7 September, 2013

6. Lock-in thermography versus dye penetration method and SEM for in vitro study of marginal integrity between a giomer system and dental tissues,

Ioana  Hodisan, Stanca  Boboia, Cristina Prejmerean, Loredana Colceriu, Dorin Dadarlat, Irina Kacso, MihaelaStreza

Second Conference of Central and Eastern European Committee for Thermal Analysis and Calorimetry (CEEC-TAC2), Vilnius, Lithuania, 27th - 30th of August 2013.

7. Synthesis of multifunctional BisGMA derivatives for photopolymerizable dental formulations,

Tinca Buruiana, Violeta Melinte, Cristina Prejmerean, Emil C. Buruiana, Frontiers in Polymer Science 2013, Sitges Barcelona,  Spania, 21-23 Mai 2013.

8. Synthesis and characterization of some polyalkenoates modified with photopolymerizable groups for using in dental materials with improved properties  Emil C. Buruiana,  Marioara Nechifor, Violeta Melinte, Cristina Prejmerean,  Tinca Buruiana , Frontiers in Polymer Science 2013, Sitges-Barcelona, Spania, 21-23 Mai 2013.

                            

An 2014

Rezultate Tehnice

Conform obiectivelor propuse pentru faza 3:

1. S-au realizat cercetari privind reproductibilitatea obtinerii acizilor polialchenoici cu unitati de leucina si grupari metacrilice (2.5%) in structura, stabilindu-se ca prin schimbarea raportului molar intre reactanti se pot atasa mai multe functiuni fotopolimerizabile (5 - 7%). S-au obtinut si caracterizat alti doi copolimeri ternari care contin alanina sau triptofan si grupari metacrilice (8 -10%) pentru a fi utilizati in aplicatii dentare. Referitor la analogii de Bis-GMA, cercetarile au fost tintite pe purificarea monomerului Bis-GMA-G1 si pe investigarea reactiilor treptiforme care sa conduca la un produs cu grad de functionalizare controlat.

2. Optimizarea performantelor liniei experimentale PPE pentru investigarea parametrilor termici (difuzivitatea si efuzivitatea termica) ai giomerilor s-a realizat prin optimizarea parametrilor experimentali, a achizitiei si prelucrarii datelor experimentale. Configuratia de detectie optima pentru masurarea efuzivitatii termice a giomerilor este FPPE-TWRC, iar cea pentru masurarea difuzivitatii termice este BPPE-TWRC. Alinierea si paralelismul dintre partile componente ale celulei de detectie sunt realizate cu ajutorul unei opto-mecanici de mare precizie, iar modificarea grosimii fluidului de cuplare se face automatizat. Achizitia si prelucrarea datelor experimentale se face cu un program complex sub LW.

3. S-au realizat tehnologiile de laborator pentru obtinerea monomerului de baza din giomerul de restaurare Bis-GMAG1; tehnologia de obtinere a matricei organice, tehnologia de obtinere a sticlei pre-reactionate, tehnologia de obtinere a umpluturii hibride, si respectiv tehnologia de obtinere a giomerului de restaurare sub forma de pasta fotopolimerizabila.

4. In instalatia de laborator realizata s-au experimentat trei sarje de monomeri Bis-GMA-G1. Pe baza acestora, a DMTEG in care au fost dizolvate componentele sistemului fotochimic de initiere (CQ, DMAEM, BHT) s-au preparat cele trei sarje corespunzatoare de componenta organica. De asemenea, s-au preparat trei sarje de sticla pre-reactionata din care s-au obtinut sarjele corespunzatoare de umplutura hibrida. Pe baza celor doua componente, matricea organica si umplutura hibrida, s-au realizat noua sarje de material giomer de uz stomatologic, care a fost caracterizat din punctul de vedere al proprietatilor fizico-chimice (absorbtie de apa, radioopacitate, eliberare de ioni flourura) si mecanice (rezistenta incovoiere si modul de elasticitate).

5. Rezultatele experimentelor de laborator au evidentiat faptul ca valorile pentru cantitatea cumulata de ioni fluorura eliberata in timp pentru giomerii experimentali este substantial mai mare decat pentru giomerul comercial Beautifil II, ea ajungand dupa 60 zile de stocare in apa distilata sa fie de aproape doua ori si jumatate mai mare in cazul giomerilor experimentali comparativ cu giomerul comercial. In urma experimentelor de laborator se poate concluziona ca giomerul de restaurare experimental elaborat cu scopul de a obtine un material compozit cariostatic care are proprietatea de a elibera ioni fluorura un timp prelungit (rezervor de fluor), dar in acelasi timp de a-si  pastra integritatea mecanica, a fost atins. De asemenea, valorile proprietatilor investigate pentru cele 9 sarje de materiale experimentale verifica reproductibilitatea acestora.

6. S-a determinat citotoxicitatea pentru 4 giomeri experimentali in comparatie cu giomerul comercial Beautifil II. Biomaterialele experimentale au inregistrat rezultate similare sau mai bune atunci cand au fost comparate cu produsul comercial, acest efect fiind constant in conditiile in care fiecare testare s-a realizat pe 6 probe paralele.

7. S-a investigat adeziunea giomerului si adezivului experimental comparativ cu sistemul comercial pe dinti extrasi, evaluandu-se microinfiltratia marginala. In urma rezultatelor obtinute, putem concluziona ca sistemul adeziv experimental ofera o sigilare buna restaurarilor cu giomer si totodata monomerul Bis-GMA-G1 este promitator in obtinerea de noi materiale de tip giomer cu aplicatii clinice.

8. Demonstrarea funcţionalităţii bioprodusului GIOMER DE RESTAURARE  s-a făcut prin prezentarea produsului în faţa medicilor stomatologi de la UMF „Iuliu Hatieganu” Cluj-Napoca. Medicii au fost receptivi la noul material si au fost placut impresionati de avantajele acestuia, comparativ cu singurul giomer existent pe piata in momentul actual Beautifil II (Shofu, Japan)  si materialele compozite de import: activitatea cariostatica si biocompatibilitatea crescuta a giomerului experimental.

9. In urma cercetarilor desfasurate in etapa actuala au rezultat 5 produse noi experimentale, 4 tehnologii de laborator, 1 cerere brevet de inventie, 9 articole publicate/acceptate ISI totalizand un factor de impact cumulat FI=12,801 si 10 contributii stiintifice la conferinte si simpozioane nationale si internationale.

 

Produse - Modele experimentale (precursori giomeri) 

·         PAlkT-G1-M5 - Acid polialchenoic modificat, preparat din acid acrilic, acid itaconic si N-acryloil leucina in raport molar 4:1:0,5 (5% grupari fotopolimerizabile)

·         PAlkT-G1-M3 - Acid polialchenoic modificat, functionalizat cu un nou derivat si anume metacryloiloxietilcarbamoil-N-2-hidroxi etil amina cu 7% grupari fotopolimerizabile.

·         PAlkT-Ala - Copolimer ternar pe baza de acid acrilic, acid itaconic si N-acryloil alanina cu raport molar 4:1:0,5

·         PAlkT-Ala M - Copolimer ternar pe baza de acid acrilic, acid itaconic si N-acryloil alanina cu raport molar 4:1:0,5 cu grad de functionalizare 8% grupari metacrilice

·         Bis-GMA-G2 - Monomer de baza giomer (50% grupari hidroxil substituite cu grupari metacrilice)

 

Tehnologii de laborator

 

Tehnologie de laborator monomer de baza

Tehnologie de laborator matrice organica

Tehnologie de laborator sticla pre-reactionata

Tehnologie laborator umplutura hibrida

Tehnologie de laborator giomer de restaurare

 

Cerere de brevet de inventie

 

Nr. A/00141/2014 „SISTEM ADEZIV CU UTILIZARE IN STOMATOLOGIA RESTAURATIVA IN COMBINATIE CU MATERIALE DIN CLASELE GIOMERILOR, COMPOZITELOR SI CIMENTURILOR IONOMERE FOTOPOLIMERIZABILE”, autori Prejmerean Cristina, Moldovan Marioara, Buruiana Tinca, Prodan Doina, Silaghi-Dumitrescu Laura, Sarosi Codruta Liana, Furtos Gabriel Boboia Stanca, Hodisan Ioana, Colceriu-Burtea Adela-Loredana, Dadarlat Dorin Nicolae Streza Mihaeala, Agapescu Camelia

 

 

Rezultate Stiintifice

Articole ISI publicate/acceptate

 

1. Preparation of a new type of giomers and their thermal characterization by photopyroelectric calorimetry. Comparison with commercially available materials, Silaghi-Dumitrescu Laura, Dadarlat Dorin, Streza Mihaela, Buruiana Tinca, Prodan Doina,  Hodisan Ioana, Prejmerean Cristina; J THERM ANAL CALORIM, (2014) 118:623–630, FI= 1,982,  publicat

2. Photopyroelectric Calorimetry of Fe3O4 Magnetic Nanofluids. Effect of Type of Surfactant and Magnetic Field, Dadarlat Dorin Nicolae, Longuemart Stephane, Turcu Rodica,  Streza Mihaela, Vekas L., Hadj Sahraoui A, INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMOPHYSICS, (2014),  35:2032–2043, DOI 10.1007/s10765-013-1549-1, FI= 0,568, publicat

3. Complementary photothermal techniques for complete thermal characterization of porous and semi-transparent solids D. Dadarlat, M. Streza , O. Onija , C. Prejmerean , L. Silaghi-Dumitrescu , N. Cobirzan , K. Strzałkowski, J THERM ANAL CALORIM,  24.09 (2014), DOI 10.1007/s10973-014-4091-x, FI= 1,982, acceptat (publicat on-line)

4. The photothermoelectric technique (PTE), an alternative photothermal calorimetry, D Dadarlat, M Streza, R Chan Yu King, F Roussel, M Kuriakose, M Depriester, E Guilmeau and A Hadj Sahraoui, MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY, (2014), 25, 015603 (8pp), doi:10.1088/0957-0233/25/1/015603, FI= 1,352, publicat

5. Synthesis of poly(alkenoic acid) with L-leucine residue and methacrylate photopolymerizable groups useful in formulating dental restorative materials; T. Buruiana, M. Nechifor, V. Melinte, V. Podasca and E.C. Buruiana; J. BIOMATER. SCI. POLYM. ED. (2014), 25, 749-765, FI= 1,357, publicat

6. Nano forsterite biocomposites for medical applications: Mechanical properties and bioactivity, Gabriel Furtos, Marieta Naghiu,  Heidi Declercq, Maria Gorea, Cristina Prejmerean, Ovidiu Pana, Maria Tomoaia-Cotisel, JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH: PART B - APPLIED BIOMATERIALS, FI=2,328, in evaluare

7. Thermal characterization of II–VI binary crystals by photopyroelectric calorimetry and infrared  lock-in thermography, K. Strzałkowski, M. Streza, D. Dadarlat,  A. Marasek, J THERM ANAL CALORIM,  DOI 10.1007/s10973-014-4137-0, FI=1,982, acceptat pentru publicare

8. Synthesis and characterization of the hydroxyapatite and TiO2 doped hydroxyapatite powders, D. Prodan, A. Molea, M. Moldovan, V. Popescu, L. Silaghi-Dumitrescu, C. Prejmerean, S. Boboia, C. Sarosi, Journal Of Optoelectronics And Advanced Materials, 16 (11-12), 1300-1305, 2014, FI=0,52,  acceptat pt publicare

9. Achieving and evaluation by in vitro tests of new experimental endodontic sealers (Realizarea si evaluarea prin teste in vitro a unor noi sigilanti endodontici experimentali), D. Prodan, M. Moldovan, G. Furtos, R. Chisnoiu, V. Popescu, O. Pastrav, Revista Romana de Materiale; 44 (4), 414 -420, 2014, FI=0,538, acceptat pt publicare

10. Lock-in thermography, penetrant inspection and scanning electron microscopy for quantitative evaluation of open micro-cracks at the tooth-restoration interface, M. Streza, I. Hodisan, C. Prejmerean, C. Boue, G. Tessier, Journal of Physics D: Applied Physics,   FI = 2,52, acceptat pt publicare

11. Microleakage and interface micromorphology of dental restorations made with new experimental giomers, Hodisan Ioana, Furtos Gabriel, Prejmerean Cristina, Buruiana Tinca, Prodan Doina, Colceriu Loredana, Petean Ioan, Tomoaia-Cotisel Maria, International Journal of Adhesion and Adhesives, 20 Oct. 2014, in evaluare.

 

Articolele publicate si acceptate in anul 2014 au un factor de impact cumulat de FI= 12,801.

 

 

Contributii  la conferinte/ simpozioane nationale/internationale:

 

1. Properties of some resin-modified glass ionomers containing poly(acrilic acid-co-itaconic acid-co-N-acryloyl-L-tryptophan) functionalized with (meth)acrylate moieties; Autori: Emil C. Buruiana, M. Nechifor, V. Melinte, T. Buruiana, C. Prejmerean; Proceedings e-book of ECCM16, 2014; ISBN 978-84-616-9798-4.

2. Synthesis and characterization of an experimental  Zn-hydroxyapatite powders with application in dentistry, Prodan Doina, Moldovan Marioara, Prejmerean Cristina, Silaghi-Dumitrescu Laura, Boboia Stanca, Popescu Violeta, Pascalau Violeta, Molea Andreia, Lazar Diana, Perhaiţa Ioana; Key Engineering Materials, Vol. 587 (2014), pp 43-51

3. Study of some Dental Biomaterials Properties using an Original Software Application; Prejmerean Vasile, Silaghi-Dumitrescu Laura, Prodan Doina, Prejmerean Cristina, Moldovan Marioara; Key Engineering Materials, Vol. 587 (2014), pp 121-127

4. Photothermal Investigation of Polymerization Processes of some Resin-based Dental Materials, D. Dadarlat, M. Streza, D. Prodan, M. Moldovan, C. Prejmerean,  IC-ANMBES, Brasov, June 13-15, 2014

5. Thermoelectrics (TE) used as detectors of radiation. An alternative calorimetry based on the photothermoelectric (PTE) effect,  D. Dadarlat, P. R. N. Misse, A. Maignan, E. Guilmeau,  M. Depriester, A. Hadj Sahraoui ATOM-N2014, Constanta, Aug.21-24, 2014

6. Polymerization studies of giomers and evaluation of the interface between the tooth and filling using photothermal methods. Discussion on optimal coupling medium and its thickness in photopyroelectric calorimetry, M. Streza, D. Dadarlat, C. Prejmerean,  K. Strzałkowski, D. Dadarlat, M. Streza, A. Marasek, 2nd Conference on Photoacoustic and Photothermal Theory and Applications (CPPTA), Warsaw, Poland, Sept. 23-26, 2014.

7. Lock in thermography versus dye penetration testing and SEM for in vitro adaptation of smart dental restaurative materials (giomers) to the walls of the cavity, M. Streza, D. Dadarlat, I. Hodisan, C. Prejmerean, C. Boue, 12th International Conference on Quantitative Termografy, 7-11 July, 2014, Bordeaux, France.

8. Microleakage and interfacial micromorphology of dental restorations made with new experimental giomers; Hodisan Ioana, Furtos Gabriel,  Prejmerean Cristina, Prodan Doina, Buruiana Tinca , Colceriu Loredana, Petean Ioan, Tomoaia-Cotisel Maria, 6th International Conference- BiomMedD’2014, 17- 20th September 2014, Constanta, Romania

9. Preparation of new pre-reacted glass containing composites (giomers) with improved fluoride release and biocompatibility, Prejmerean Cristina, Prodan Doina, Baldea Ioana2 , Vlassa Mihaela, Dadarlat Dorin, Streza Mihaela, Prejmerean Vasile, Moldovan Marioara, 6th International Conference- BiomMedD’2014, 17- 20th September 2014, Constanta, Romania

10. Romanian Contributions in the Field of Biomaterials with Applications in Dentistry, Cristina Prejmerean, Zilele Academice Clujene, Sectiunea Chimie, 5-6 Iunie, 2014 (Conferinta orala)

 

An 2015

Rezultate Tehnice

Conform obiectivelor propuse pentru faza 4:

 1.S-au sintetizat si caracterizat copolimerii ternari pe baza de acid acrilic, acid itaconic si N-acriloil leucina sau alanina, care au fost functionalizati cu grupari metacrilice, pentru a stabili in ce masura astfel de copolimeri pot fi obtinuti cu caracteristici reproductibile. Rezultatele derivate din acest studiu arata ca acesti copolimeri pot fi reprodusi in conditiile respectarii protocolului stabilit. De asemenea, s-a inceput studiul copolimerului cu unitati de glicina in structura, care necesita investigatii suplimentare data fiind solubilitatea mai mare in apa a acestui amino acid.

2. S-au investigat proprietatile fizico-chimice (comportarea la fotopolimerizare, absorbtia si solubilitatea in apa) si mecanice (rezistentele la compresie, la tractiune si la incovoiere) pentru 6 formulari care au avut in componenta copolimerii cu unitati de alanina sau leucina sintetizati. Valorile obtinute se incadreaza in cele raportate in literatura pentru astfel de materiale dentare.

3.S-au obtinut loturile de probe (epruvete) pentru giomerii de sigilare experimentali in vederea testarii proprietatilor fizico-chimice, mecanice, a adeziunii si a biocompatibilitatii acestora.

4. S-au testat proprietatile fizico-chimice si mecanice pentru giomerii experimentali. Din testele efectuate a rezultat ca pentru toti giomerii experimentali, cantitatea de ioni fluorura eliberata depaseste cantitatea de ioni fluorura eliberata de produsul comercial Beautifil II. In aceeasi perioada de timp (50 zile) de stocare in apa distilata, cantitatea de ioni fluorura eliberata  este aproximativ de doua ori mai mare in cazul giomerilor experimentali ce au in matricea organica monomerul Bis-GMA si sticla pre-reactionata (PRG1) pe baza de PalkT-G1M si de trei ori mai mare in cazul giomerilor care contin produsul original uretan dimetacrilic Bis-GMA –G1 in matricea polimerica si aceeasi PRG1, comparativ cu valoarea obtinuta pentru produsul Beautifil II. Rezistentele la incovoiere pentru giomerii de sigilare experimentali au valori mari, fiind apropiate de limita impusa pentru compozitele de restaurare (70 Mpa).

5.S-a investigat prin tehnica PPE proprietatile termice ale giomerilor in timpul polimerizarii si in faza de produs final. Au fost investigati atat giomeri de sigilare cit si de restaurare. Metoda folosita a fost calorimetria PPE in configuratie „front”, iar parametrul termic de interes a fost efuzivitatea termica, responsabil pentru schimbul de caldura al materialului cu exteriorul. A fost investigat in paralel, pentru comparatie, si un giomer comercial. Au fost obtinute valori in domeniul  600 Ws˝m-2K-1- 750 Ws˝m-2K-1 pentru giomerii de sigilare si intre  960 Ws˝m-2K-1- 1350 Ws˝m-2K-1 pentru giomerii de restaurare, valori apropiate de cea a giomerului comercial Beautifil II (956 Ws˝m-2K-1), fapt ce indica o buna biocompatibilitate termica a materialelor investigate.

6. S-a realizat tehnologia de obtinere a giomerului de sigilare selectionat in urma studiilor fizico-chimice, mecanice si termice, respectiv tehnolgia de obtinere a matricei organice, tehnologia de obtinere a sticlei pre-reactionate, tehnologia de obtinere a umpluturii hibride si tehnologia de obtinere a produsului final de sigilare de tip giomer (S21) pe baza de Bis-GMA –G1.

7. S-a verificat reproductibilitatea sarjelor de monomeri (Bis-GMA-G1 si PalkT-G1M) din giomerul de sigilare S21 ales.

8. S-a evaluat adeziunea la smalt a giomerilor de sigilare S11 si S21 alaturi de produsul comercial Fissurit prin metoda termografiei IR. In cazul materialului experimental de sigilare S21 si in cazul produsului comercial Fissurit nu s-au gasit microfisuri la interfata material/ smalt prin metoda termografiei in IR.

9. S-au realizat studiile toxicologice si biologice pentru giomerii de restaurare si giomerul de sigilare alesi. Nu s-a înregistrat la nici un caz fenomene de respingere prin formare de abcese, fistule sau constituire de sechestre. Examenul histopatologic al ţesuturilor din zona de contact atât subcutanat cât şi intramuscular la 21 de zile arata un proces de înglobare şi fixare a produselor în structura ţesuturilor prin intermediul ţesutului conjunctiv de neoformaţie(cicatriceal) care se constituie sub forma unui perete capsular în jurul substanţei implantate. Toate aspectele constatate atât din punct de vedere clinic cât şi din punct de vedere morfologic demonstrează că materialele de restaurare G11 si G22 si giomerul de sigilare S21 prezinta o buna biocompatibilitate generală şi locală.

10. Rezultatele care nu au generat drepturi de proprietate au fost diseminate. In prezenta etapa a proiectului (2015) au fost publicate 6 articole, iar 2 articole au fost trimise pentru publicare si sunt in prezent in evaluare. Factorul de impact al articolelor publicate in 2015 este de FI=10,601. De asemenea, contributiile originale au fost prezentate la 10 Conferinte Internationale si nationale si au fost redactate 3 capitole de carte care au aparut la editura COLORAMA si in Key Engineering Materials Vol. 672.

 

Modele experimentale : precursori giomeri (2)- acizi polialchenoici modificati :PAlkT-Ala-UMA; PAlkT-Leu-UMA

Tehnologii de laborator pentru giomerul de sigilare (4) : matrice organica, sticla pre-reactionata, umplutura hibrida, giomer de sigilare

Produs (1): Giomer de sigilare pentru profilaxia cariei la copii

 

Rezultate Stiintifice

Articole ISI publicate/acceptate

1. Complementary photothermal techniques for complete thermal characterization of porous and semi-transparent solids, D. Dadarlat, M. Streza , O. Onija , C. Prejmerean , L. Silaghi-Dumitrescu , N. Cobirzan , K. Strzałkowski, J THERM ANAL CALORIM, 119 (1), 301-308, 2015, FI= 2,042, publicat, DOI 10.1007/s10973-014-4091-x,

2.Nano forsterite biocomposites for medical applications: Mechanical properties and bioactivity, Gabriel Furtos, Marieta Naghiu,  Heidi Declercq, Maria Gorea, Cristina Prejmerean, Ovidiu Pana, Maria Tomoaia-Cotisel, JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH: PART B - APPLIED BIOMATERIALS, 00B, 2015, FI=2,759, publicat on-line, ISSN 1552-4981

3.Thermal characterization of II–VI binary crystals by photopyroelectric calorimetry and infrared  lock-in thermography, K. Strzałkowski, M. Streza, D. Dadarlat,  A. Marasek, J THERM ANAL CALORIM,  119 (1), 319-327, 2015,  publicat, FI=2,042, DOI 10.1007/s10973-014-4137-0,

4. Lock-in thermography, penetrant inspection and scanning electron microscopy for quantitative evaluation of open micro-cracks at the tooth-restoration interface, M. Streza, I. Hodisan, C. Prejmerean, C. Boue, G. Tessier, Journal of Physics D: Applied Physics, 48(10), 11pag  2015,  FI = 2,7, publicat on-line, DOI: 10.1088/0022-3727/48/10/105401

5. Synthesis and characterization of the hydroxyapatite and TiO2 doped hydroxyapatite powders, D. Prodan, A. Molea, M. Moldovan, V. Popescu, L. Silaghi-Dumitrescu, C. Prejmerean, S. Boboia, C. Sarosi, Journal Of Optoelectronics And Advanced Materials, 16 (11-12), 1300-1305, 2015, FI=0,52,  publicat

6. New  experimental endodontic  sealers achieving and their evaluation by in vitro tests, D. Prodan, M. Moldovan, G. Furtos, R. Chisnoiu, V. Popescu, O. Pastrav, Revista Romana de Materiale; 44 (4), 414 -420, 2015, FI=0,538, publicat

7. Preparation of poly(acrylic acid-co-itaconic acid-co-N-acryloyl_L-alanine) grafted with methacylate groups for use in dentistry, T. Buruiana, M. Nechifor, V. Melinte, C. Prejmerean, E.C. Buruiana, Rev. Roum. Chim. , in evaluare

8. Influence of composition and light-curing modes upon the degree of conversion of dental giomers evaluated by FTIR spectroscopy, C. Prejmerean, D. Prodan, M. Vlassa, M. Streza, T. Buruiana3 L. Colceriu, V. Prejmerean, M. Moldovan, Measurement Science and Technology, IOP, in evaluare.

 

Articolele publicate in anul 2015 au un factor de impact cumulat de FI= 10,601.

 

Contributii  la conferinte/ simpozioane nationale/internationale:

1. Photothermoelectric (PTE) detection of phase transitions. Application to triglycinesulphate (TGS), D. Dadarlat, C. Tudoran, V.Surducan, P. Misse, E. Guilmeau, 44th Winter School on Wave and Quantum Acoustics, Szczyrk, Poland, 02-06 March, 2015

2. Simultaneous measurement of thermal diffusivity and Seebeck coefficient for thermoelectrics by lock-in thermography, M. Streza, M. Depriester, , E. Guilmeau, D. Dadarlat, K. Strzalkowski, 44th Winter School on Wave and Quantum Acoustics, Szczyrk, Poland, 02-06 March, 2015

3. Photopyroelectric Calorimetry. Basics and Recent Developments.D. Dadarlat, International Summer School  „Photothermal and photoacoustic instrumental techniques”, Novi Sad, Serbia, 4-6 Sept. 2015. – invited lecture

4. Photothermoelectric  (PTE) versus Photopyroelectric (PPE) Detection of  Phase Transitions, D. Dadarlat,  E. Guilmeau, A. Hadj Sahraoui, 18-th Int. Conf. on  Photoacoustic and Photothermal Phenomena (ICPPP18), Novi Sad, Serbia, 6-10 Sept. 2015

5. Thermal properties of masonry units and their relation to porosity and mineralogical content, N. Cobirzan, A.A. Balog, D. Dadarlat, B. Belean, M. Streza, 18-th Int. Conf. on  Photoacoustic and Photothermal Phenomena (ICPPP18), Novi Sad, Serbia, 6-10 Sept. 2015

6. Detection of phase transitions by using contact photothermal techniques, D Dadarlat, C Tudoran and V Surducan, PIM, Cluj-Napoca, 24-26 Sept., 2015

7.Adhesion studies of dental sealants to enamel by using optical microscopy and lock-in infrared thermography, M. Streza, D. Dadarlat, D. Prodan, I. Hodisan, S. Boboia, C Prejmerean, 13th International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (AITA), 29 sept-2 oct, Pisa , Italy, Proceedings, pp. 142-146, ISBN:978-88-7958-025-0

8. Influence of composition and light-curing modes upon the degree of conversion of dental giomers evaluated by FTIR spectroscopy, C. Prejmerean, D. Prodan, M. Vlassa, T. Buruiana, L. Colceriu, M. Moldovan, 13th International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (AITA), 29 sept-2 oct, Pisa , Italy, Proceedings, pp. 147-151, ISBN:978-88-7958-025-0

9. Comparative study of some dental materials containing polyacids with L-alanine or L-leucine residues and photopolymerizable groups, T. Buruiana, M. Nechifor, V. Melinte, V. Podasca, C. Prejmerean, E.C. Buruiana, 19th Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engeneering, 2-5 Septembrie 2015, Sibiu, Romania. (Poster)

10. The Antibacterial Effect and Cytotoxicity of the Experimental Endodontic Sealers, Doina Prodan1, Ioana Baldea , Rahela Carpa , Ovidiu Pastrav , Marioara Moldovan  Loredana Colceriu, Cristina Prejmerean, Napoca Biodent , 2015, prezentare orala

 

Capitole de carte

1. Cercetarea in medicina dentara, de la studii fundamentale spre domenii applicative, Materiale de sigilare radiculară pe bază de răşini, 2015, COLORAMA, ISBN 978-606-93891-6-4

2. Cercetarea in medicina dentara, de la studii fundamentale spre domenii applicative, Giomerii- un nou concept de material pentru stomatologie. Compoziţie, studiul morfologiei suprafeţelor și colorării acestora, COLORAMA, ISBN 978-606-93891-6-4

3. Biomineralization: From Fundamentals to Biomaterials & Environmental, Biocomposites for Orthopedic and Dental Application, Issues in Key Engineering Materials Vol. 672, 13: 978-3-03835-591-5