Odaklanış İyon Demeti (FIB) Kesitlemesi ile Diş Dokularına ait İçyapıların Mikro/Nano-Analizi

Year 2017, Volume: 21 Issue: 2, 232 - 235, 01.04.2017

Meltem Sezen Feray Bakan

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.284224

Abstract

 Bilim ve teknoloji alanlarındaki hızlı
gelişmeler, görüntüleme ve kimyasal analiz için çok hassas ve kesin sonuçlara
ulaşan elektron mikroskoplarının kullanım gereksinimi de beraberinde
getirmektedir. Özellikle ülkemiz için yeni bir teknoloji olan odaklanmış iyon
demeti (FIB) farklı bilim dalları için bölgesel içyapı analizi, görüntüleme,
aşındırma, depolama, mikroişleme, prototipleme gibi farklı işlemleri eşzamanlı
yürütebilen yaygın ve pratik bir yöntemdir. Diş dokularının sert ve kırılgan
olmasından kaynaklı olarak bu malzemelerin ultramikrotomi veya diğer metotlarla
kesitlenmesi ve bunu takiben içyapılarının detaylı analizi, mekanik kesici
aletlerin dayanımı yetersiz kaldığından problem yaratmaktadır. Bu tür
malzemelerin mikroyapılarının iki ve üç boyutta özellikle bölgesel ve istenilen
geometride incelenmesi için FIB-SEM çift demet platformların kullanılması en
uygun çözümdür. Çift demet platformlarında bulunan FEG-SEM kolonları iyon
prosesleriyle eşzamanlı olarak yüz binlerce kez büyütmelere ve 1-2 nm çözünürlüğe
varabilen görüntüleme ve elementer analiz imkânı sağlamaktadır.  Bu çalışmada, FIB-SEM platformlarının
kullanılması sayesinde dentin ve mine tabakaları gibi farklı özelliklerdeki diş
dokularının içyapılarındaki mikro-/nano-yapısal farklılıkların yüksek
hassasiyette tespiti sağlanmıştır. Farklı morfoloji ve kimyasal bileşene sahip diş dokularının içyapılarının
iyon-kesitlemesi
ile incelenmesi Türkiye’deki diş hekimliği çalışmalarında FIB-SEM
platformlarının aktif kullanılması için bir başlangıç çalışmasıdır ve özgün
değer taşımaktadır.

Keywords

Odaklanmış iyon demeti (FIB), İyon Kesitlemesi, Diş Dokusu, Dentin, Mine

Micro/nano analysis of tooth microstructures by Focused Ion Beam (FIB) cross-sectioning

Abstract

Since dental
structures are hard and fragile, cross-sectioning of these materials using ultramicrotomy
and other techniques and following micro and nano analysis cause problems. The
use of FIB-SEM dual beam platforms is the most convenient solution for
investigating the microstructures, site-specifically and in certain geometries.
Dual beam platforms allow for imaging at high magnifications and resolutions
and simultaneous elemental analysis. In this study, the micro/nano-structural
and chemical differences were revealed in dentin and enamel samples. The
investigation of dental tissues having different morphologies and chemical
components by ion-cross-sectioning is important for the use of FIB-SEM
platforms in dentistry in Turkey.  

Keywords

Focused Ion Beam (FIB), Ion Cross-Sectioning, Dental Tissue, Dentin, Enamel

References

• [1] M. Sezen, "Focused Ion Beams (FIB) — Novel Methodologies and Recent Applications for Multidisciplinary Sciences," in Modern Electron Microscopy in Physical and Life Sciences, InTech, 2016.
• [2] L. Giannuzzi ve F. Stevie, Introduction to Focused Ion Beams: Instrumentation, Theory, Techniques, and Practice, New York: Springer, 2004.
• [3] J. Orloff, M. Utlaut ve L. Swanson, High Resolution focused ion beams, New York: Kluwer Academic Publishers, 2002.
• [4] A. M. CA Volkert, "Focused Ion Beam Microscopy and Micromachining," MRS Bulletin, cilt 32, pp. 389-399, 2007.
• [5] S. Kumar, Textbook of dental anatomy and tooth morphology, New Delhi: Jaypee Brothers, 2004.
• [6] S. S. Meltem Sezen, "3D Electron Microscopy Investigations of Human Dentin at the Micro/Nano-Scale using Focused Ion Beams based Nanostructuring," RSC Advances, cilt 5, p. 7196 – 7199, 2015.