Development of Biofunctional 3D-Printed Orthodontic Aligners With Antimicrobial and Remineralizing Properties (3D-BIOALIGN)
Development of Biofunctional 3D Printed Orthodontic Aligners Enriched With Remineralizing and Anti-microbial Agents
Clear orthodontic aligners are widely used due to their esthetics and patient comfort; however, prolonged wear may promote biofilm accumulation and enamel demineralization. This laboratory-based (in vitro) study aims to develop and evaluate a novel directly 3D-printed orthodontic aligner resin modified with antimicrobial and remineralizing agents.
The study will investigate the incorporation of dimethylaminohexadecyl methacrylate (DMAHDM) as an antibacterial agent and amorphous calcium phosphate (ACP) as a remineralizing component into a 3D-printed aligner resin. Modified and unmodified resin specimens will be fabricated and assessed for antimicrobial activity, ion release, and enamel remineralization potential using extracted human teeth.
In addition, the mechanical and physical properties of the experimental aligner materials, including shape memory behavior, deflection, tensile strength, translucency, and water sorption, will be evaluated to ensure clinical suitability.
This study does not involve human participants and is conducted entirely in vitro. The findings are expected to contribute to the development of biofunctional orthodontic aligners that actively inhibit bacterial growth and support enamel health without compromising material performance
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Type d'étude
Inscription (Estimé)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Safaa Saud Abed
- Numéro de téléphone: 009647712375540
- E-mail: safaasaud83@gmail.com
Sauvegarde des contacts de l'étude
- Nom: Ali I Ibrahim
- E-mail: ali.ibrahim@kcl.ac.uk
Lieux d'étude
-
-
Baghdad Governorate
-
Baghdad, Baghdad Governorate, Irak, 1417
- College of Dentistry, University of Baghdad
-
Contact:
- Ali I Ibrahim, professor of orthodontics
- Numéro de téléphone: 00964 7705814633
- E-mail: ali.ibrahim@kcl.ac.uk
-
-
Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Enfant
- Adulte
- Adulte plus âgé
Accepte les volontaires sains
La description
Inclusion Criteria:
- Extracted human teeth obtained for reasons unrelated to this study (e.g., orthodontic or periodontal indications).
- Teeth collected after obtaining ethical approval from the Research Ethics Committee.
- Teeth free from visible cracks, fractures, restorations, or developmental defects.
Exclusion Criteria:
- - Teeth with caries, restorations, cracks, fractures, or structural defects.
- Teeth extracted due to pathological conditions affecting enamel or dentin integrity.
- Teeth with unknown extraction history
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Traitement
- Répartition: Non randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
|---|---|
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Expérimental: control group
Directly 3D-printed orthodontic aligner resin
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Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with or without incorporation of antimicrobial (DMAHDM) and remineralizing (ACP) agents.
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Expérimental: DMAHDM group
Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with incorporation of dimethylaminohexadecyl methacrylate (DMAHDM)
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Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with or without incorporation of antimicrobial (DMAHDM) and remineralizing (ACP) agents.
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Expérimental: ACP group
Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with incorporation of Amorphous calcium phosphate (ACP)
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Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with or without incorporation of antimicrobial (DMAHDM) and remineralizing (ACP) agents.
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Expérimental: DMAHDM + ACP group
Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with incorporation both DMAHDM and ACP
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Directly 3D-printed orthodontic aligner resin with or without incorporation of antimicrobial (DMAHDM) and remineralizing (ACP) agents.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Antimicrobial Activity of Modified 3D-Printed Aligner Resin
Délai: day 1
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Evaluation of antibacterial effectiveness by quantifying Streptococcus mutans biofilm using colony-forming unit (CFU) counts (CFU/mL
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day 1
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Enamel Remineralization Assessed by Raman Spectroscopy
Délai: day 7
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Assessment of mineral content changes in enamel adjacent to aligner material using Raman spectroscopy (e.g., phosphate ν1 peak intensity at ~960 cm-¹).
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day 7
|
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Ion Release from Modified Aligner Resin
Délai: day 7
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Quantification of calcium (Ca²⁺) and phosphate (PO₄³-) ion release using inductively coupled plasma (ICP) analysis (ppm)
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day 7
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Tensile Properties of Modified 3D-Printed Aligner Resin
Délai: After specimen fabrication and post-curing (Day 1)
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Assessment of tensile strength and elastic modulus of unmodified and modified aligner resins according to ISO 527-2.Unit of Measure: MPa.
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After specimen fabrication and post-curing (Day 1)
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Flexural Properties of Modified 3D-Printed Aligner Resin
Délai: (Day 1)
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Evaluation of flexural strength and flexural modulus using a three-point bending test.Unit of Measure: MPa
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(Day 1)
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Shape Memory
Délai: day 1
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Assessment of shape recovery rate (%) Unit of Measure: % (recovery)
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day 1
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Water Sorption and Solubility
Délai: day 1 to day 7
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Measurement of water sorption and solubility according to ISO 20795-1.
Unit of Measure: µg/mm³
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day 1 to day 7
|
|
Optical Properties: Translucency
Délai: day 1
|
Evaluation of translucency parameter (TP) using spectrophotometric analysis.
Unit of Measure: Translucency Parameter (TP)
|
day 1
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Les enquêteurs
- Chaise d'étude: Ali I Ibrahim, Prof. Dr, University of Baghdad
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Estimé)
Achèvement primaire (Estimé)
Achèvement de l'étude (Estimé)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Autres numéros d'identification d'étude
- 1161426
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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Description du régime IPD
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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