Abstract
Background: Polymethyl methacrylate (PMMA) resin is extensively utilized in
prosthodontics and orthodontics, particularly in fabricating artificial teeth, provisional crowns,
denture bases, and orthodontic retainers. Aims: This study aimed to evaluate the effects of
incorporating cerium oxide and polyether ether ketone nanoparticle (CP) composite into PMMA
resin on transverse strength, impact strength, surface hardness, and denture base adaptation.
Materials and Methods: A total of 120 PMMA specimens were divided into three groups based on
the concentration of CP composite added to PMMA resin, with each group consisting of 40
specimens: a control group without fillers, group (A) containing 1% wt. of composite filler with a
ratio of 30% cerium oxide and 70% polyether ether ketone, and group (B) comprising 3% wt. of
composite with a ratio of 50% ceria, and 50% polyether ether ketone, as determined by the pilot
study. Each group was tested for transverse strength, impact strength, surface hardness, and
denture base adaptation, with 10 specimens for each test. The tested specimens were examined
using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and field emission scanning electron
microscopy (FE–SEM). The resulting data were statistically analyzed using SPSS at a significance
level of P≤0.05. Results: Group B showed a significant statistical increase in transverse and impact
strength compared with the other groups. Surface hardness and denture adaptation increased
significantly in group A. FTIR analysis revealed transmission peaks and heightened intensity after
the addition of the CP composite into the PMMA. The FE–SEM images showed a well-distributed
nano CP composite within the PMMA matrix for all experimental groups, with increased
agglomeration observed in group B (3%). Conclusion: The incorporation of 3% wt. CP into PMMA
resin significantly improved transverse and impact strength compared with 1% wt. and the
control. The surface hardness and denture base adaptation improved when 1% wt. CP was
incorporated into the PMMA resin compared with the other tested groups.
prosthodontics and orthodontics, particularly in fabricating artificial teeth, provisional crowns,
denture bases, and orthodontic retainers. Aims: This study aimed to evaluate the effects of
incorporating cerium oxide and polyether ether ketone nanoparticle (CP) composite into PMMA
resin on transverse strength, impact strength, surface hardness, and denture base adaptation.
Materials and Methods: A total of 120 PMMA specimens were divided into three groups based on
the concentration of CP composite added to PMMA resin, with each group consisting of 40
specimens: a control group without fillers, group (A) containing 1% wt. of composite filler with a
ratio of 30% cerium oxide and 70% polyether ether ketone, and group (B) comprising 3% wt. of
composite with a ratio of 50% ceria, and 50% polyether ether ketone, as determined by the pilot
study. Each group was tested for transverse strength, impact strength, surface hardness, and
denture base adaptation, with 10 specimens for each test. The tested specimens were examined
using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and field emission scanning electron
microscopy (FE–SEM). The resulting data were statistically analyzed using SPSS at a significance
level of P≤0.05. Results: Group B showed a significant statistical increase in transverse and impact
strength compared with the other groups. Surface hardness and denture adaptation increased
significantly in group A. FTIR analysis revealed transmission peaks and heightened intensity after
the addition of the CP composite into the PMMA. The FE–SEM images showed a well-distributed
nano CP composite within the PMMA matrix for all experimental groups, with increased
agglomeration observed in group B (3%). Conclusion: The incorporation of 3% wt. CP into PMMA
resin significantly improved transverse and impact strength compared with 1% wt. and the
control. The surface hardness and denture base adaptation improved when 1% wt. CP was
incorporated into the PMMA resin compared with the other tested groups.
Keywords
Cerium oxide
polyether ether ketone
polymethyl methacrylate resin
Abstract
الخلفية: يُستخدم راتنج بولي ميثيل ميثاكريالت )PMMA في تصنيع األسنان االصطناعية والتيجان
( على نطاق واسع في طب األسنان التعويضي وتقويم األسنان، وخاصةً
المؤقتة وقواعد أطقم األسنان وأجهزة تثبيت تقويم األسنان. األهداف: هدفت هذه الدراسة إلى تقييم آثار دمج مركب أكسيد السيريوم وجسيمات نانوية من بولي إيثر إيثر كيتون
)CP )في راتنج PMMA على القوة العرضية وقوة التأثير وصالبة السطح وتكيف قاعدة طقم األسنان. المواد والطرق: تم تقسيم ما مجموعه 120 عينة من PMMA إلى
ثالث مجموعات بنا ًء على تركيز مركب CP المضاف إلى راتنج PMMA ،حيث تتكون كل مجموعة من 40 عينة: مجموعة ضابطة بدون حشوات، والمجموعة )أ(
تحتوي على 1 %وزنًا من حشو مركب بنسبة 30 %من أكسيد السيريوم و70 %من بولي إيثر إيثر كيتون، والمجموعة )ب( تحتوي على 3 %وزنًا. من مركب بنسبة 50 ٪
سيريا، و 50 ٪بولي إيثر إيثر كيتون، كما حددته الدراسة التجريبية. تم اختبار كل مجموعة من حيث القوة العرضية، وقوة التأثير، وصالبة السطح، وتكيف قاعدة طقم
األسنان، مع 10 عينات لكل اختبار. تم فحص العينات المختبرة باستخدام مطيافية تحويل فورييه باألشعة تحت الحمراء )FTIR ،)ومجهر مسح إلكتروني بانبعاث المجال
)SEM-FE .)تم تحليل البيانات الناتجة إحصائيًا باستخدام SPSS عند مستوى داللة 05.0 ≤ P .النتائج: أظهرت المجموعة ب زيادة إحصائية كبيرة في القوة العرضية
وقوة التأثير مقارنة بالمجموعات األخرى. زادت صالبة السطح وتكيف طقم األسنان بشكل ملحوظ في المجموعة أ. كشف تحليل FTIR عن قمم النفاذية وزيادة الكثافة بعد
إضافة مركب CP إلى PMMA .أظهرت صور SEM-FE مركب CP نانوي موزع جيدًا داخل مصفوفة PMMA لجميع المجموعات التجريبية، مع زيادة التكتل
إلى تحسين قوة االنحناء والصدمة بشكل ملحوظ مقارنةً 1 %وزنيًا الملحوظ في المجموعة ب )3 .)٪االستنتاج: دمج 3 ٪وزني. أدى دمج CP في راتنج PMMA بـ
بالمجموعات األخرى المختبرة.
( على نطاق واسع في طب األسنان التعويضي وتقويم األسنان، وخاصةً
المؤقتة وقواعد أطقم األسنان وأجهزة تثبيت تقويم األسنان. األهداف: هدفت هذه الدراسة إلى تقييم آثار دمج مركب أكسيد السيريوم وجسيمات نانوية من بولي إيثر إيثر كيتون
)CP )في راتنج PMMA على القوة العرضية وقوة التأثير وصالبة السطح وتكيف قاعدة طقم األسنان. المواد والطرق: تم تقسيم ما مجموعه 120 عينة من PMMA إلى
ثالث مجموعات بنا ًء على تركيز مركب CP المضاف إلى راتنج PMMA ،حيث تتكون كل مجموعة من 40 عينة: مجموعة ضابطة بدون حشوات، والمجموعة )أ(
تحتوي على 1 %وزنًا من حشو مركب بنسبة 30 %من أكسيد السيريوم و70 %من بولي إيثر إيثر كيتون، والمجموعة )ب( تحتوي على 3 %وزنًا. من مركب بنسبة 50 ٪
سيريا، و 50 ٪بولي إيثر إيثر كيتون، كما حددته الدراسة التجريبية. تم اختبار كل مجموعة من حيث القوة العرضية، وقوة التأثير، وصالبة السطح، وتكيف قاعدة طقم
األسنان، مع 10 عينات لكل اختبار. تم فحص العينات المختبرة باستخدام مطيافية تحويل فورييه باألشعة تحت الحمراء )FTIR ،)ومجهر مسح إلكتروني بانبعاث المجال
)SEM-FE .)تم تحليل البيانات الناتجة إحصائيًا باستخدام SPSS عند مستوى داللة 05.0 ≤ P .النتائج: أظهرت المجموعة ب زيادة إحصائية كبيرة في القوة العرضية
وقوة التأثير مقارنة بالمجموعات األخرى. زادت صالبة السطح وتكيف طقم األسنان بشكل ملحوظ في المجموعة أ. كشف تحليل FTIR عن قمم النفاذية وزيادة الكثافة بعد
إضافة مركب CP إلى PMMA .أظهرت صور SEM-FE مركب CP نانوي موزع جيدًا داخل مصفوفة PMMA لجميع المجموعات التجريبية، مع زيادة التكتل
إلى تحسين قوة االنحناء والصدمة بشكل ملحوظ مقارنةً 1 %وزنيًا الملحوظ في المجموعة ب )3 .)٪االستنتاج: دمج 3 ٪وزني. أدى دمج CP في راتنج PMMA بـ
بالمجموعات األخرى المختبرة.