Surface Characteristics and Microbiological Analysis of a Vat-Photopolymerization Additive-Manufacturing Dental Resin.

The wide application of additive manufacturing in dentistry implies the further investigation into oral micro-organism adhesion and biofilm formation on vat-photopolymerization (VP) dental resins. The surface characteristics and microbiological analysis of a VP dental resin, printed at resolutions of 50 µm (EG-50) and 100 µm (EG-100), were evaluated against an auto-polymerizing acrylic resin (CG). Samples were evaluated using a scanning electron microscope, a scanning white-light interferometer, and analyzed for Candida albicans (CA) and Streptococcus mutans (SM) biofilm, as well as antifungal and antimicrobial activity. EG-50 and EG-100 exhibited more irregular surfaces and statistically higher mean (Ra) and root-mean-square (rms) roughness (EG-50-Ra: 2.96 ± 0.32 µm; rms: 4.05 ± 0.43 µm/EG-100-Ra: 3.76 ± 0.58 µm; rms: 4.79 ± 0.74 µm) compared to the CG (Ra: 0.52 ± 0.36 µm; rms: 0.84 ± 0.54 µm) (p < 0.05). The biomass and extracellular matrix production by CA and SM and the metabolic activity of SM were significantly decreased in EG-50 and EG-100 compared to CG (p < 0.05). CA and SM growth was inhibited by the pure unpolymerized VP resin (48 h). EG-50 and EG-100 recorded a greater irregularity, higher surface roughness, and decreased CA and SM biofilm formation over the CG.

Propriedades de superfície e colonização microbiológica de fotopolímero aplicado à manufatura aditiva por estereolitografia a laser / Surface properties and microbiological colonization of photopolymer applied to additive manufacturing by laser stereolithography

O presente estudo teve como objetivo avaliar, in vitro, as propriedades de superfície, colonização microbiológica e atividade antifúngica e antimicrobiana de espécimes confeccionados a partir de fotopolímeros para manufatura aditiva e resina acrílica autopolimerizante. A amostra foi composta por um total de 315 corpos de prova, alocados em três grupos (n=105): grupo controle (GC), confeccionado em acrílico autopolimerizante; e grupos experimentais constituídos por fotopolímeros de impressão 3D nas resoluções de 50µm (GE ­ 50) e 100µm (GE ­ 100). As características e rugosidade de superfície foram avaliadas através de microscópio eletrônico de varredura (MEV) e rugosímetro óptico, respectivamente. A análise microbiológica foi realizada, em triplicata, a partir dos parâmetros de biomassa, matriz extracelular e atividade metabólica do biofilme formado pelos microrganismos Streptococcus mutans e Candida albicans. Em seguida, a atividade antifúngica e antimicrobiana do fotopolímero em seu estado líquido, não polimerizado, foi avaliada durante o período de 48 horas pós incubação. A análise estatística foi realizada no programa SPSS por meio da análise de variância (ANOVA) seguida dos pós testes de Tukey e Dunnett (=0,05). A análise das ultramicrografias, obtidas em MEV, mostraram uma superfície mais irregular nos grupos experimentais (GE-50 e GE-100). Os resultados da análise de rugosidade superficial indicaram que o GC se apresentou menor rugosidade superficial em relação a ambos os grupos experimentais, porém quanto a R3z, houve diferença significativa apenas entre os grupos GC e GE-100 (P<0,05). O GC apresentou maior produção de biomassa e matriz extracelular tanto para S. mutans quanto para C. albicans (P<0,05). Observou-se, também, maior atividade metabólica no GC para S mutans (P<0,05). Não houve diferença dos grupos experimentais entre si (P>0,05). A resina para manufatura aditiva utilizada neste estudo demonstrou potencial para inibir o crescimento microbiano em seu estado líquido não diluído, por um período de 48h. Embora resinas para manufatura aditiva impressas em resoluções de 50 e 100µm apresentem maior rugosidade superficial e alterações de superfície, apontam menor crescimento microbiológico quando comparadas à resina autopolimerizante, indicando potencial antimicrobiano das resinas para manufatura aditiva. (AU)

This study aimed to evaluate, in vitro, the surface properties, microbiological colonization and antifungal and antimicrobial activity of specimens made from photopolymers for additive manufacturing and self- curing acrylic resin. The sample consisted of a total of 315 specimens, divided into three groups (n=105): control group (CG), made of self-curing acrylic; and experimental groups consisting of 3D printing photopolymers at resolutions of 50µm (GE ­ 50) and 100µm (GE ­ 100). Surface characteristics and roughness were evaluated using a scanning electron microscope (SEM) and optical rugosimeter, respectively. The microbiological analysis was performed, in triplicate, from the parameters of biomass, extracellular matrix and metabolic activity of the biofilm formed by the microorganisms Streptococcus mutans and Candidaalbicans. Then, the antifungal and antimicrobial activity of the photopolymer in its liquid, unpolymerized state was evaluated during a period of 48 hours after incubation. Statistical analysis was performed using the SPSS program using analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey and Dunnett post tests ( =0.05). The analysis of ultramicrographs, obtained by SEM, showed a more irregular surface in the experimental groups (GE-50 and GE-100). The results of the analysis of surface roughness indicated that the GC had lower surface roughness in relation to both experimental groups, but as for R3z, there was a significant difference only between the GC and GE- 100 groups (P<0.05). The GC showed higher biomass and extracellular matrix production for both S. mutans and C. albicans (P<0.05). A higher metabolic activity was also observed in the GC for S mutans (P<0.05). There was no difference between the experimental groups (P>0.05). The additive manufacturing resin used in this study demonstrated the potential to inhibit microbial growth in its undiluted liquid state for a period of 48 hours. Although resins for additive manufacturing printed at resolutions of 50 and 100µm have greater surface roughness and surface alterations, they point to lower microbiological growth when compared to self-curing resin, indicating an antimicrobial potential of resins for additive manufacturing. (AU)

Effect of pigmenting agents on tooth enamel staining during immediate tooth whitening: an in vitro study / Efeito de agentes pigmentantes no manchamento do esmalte dental durante o clareamento dentário imediato: estudo in vitro

Introduction: Considering the increased search for esthetic procedures, questions emerge about the maintenance and regression of color, especially regarding the need to restrict dark foods during bleaching procedures or their influence on the stability and effectiveness of the treatment. Objective: To assess the influence of staining agents on tooth enamel during immediate bleaching treatment with 35% hydrogen peroxide. Material and method: Sixty bovine teeth were divided into six groups (G) (n=10): G1: distilled water (control); G2: coffee; G3: cola soft drink; G4: wine; G5: mate tea; and G6: industrialized açaí. The samples were subjected to immediate bleaching using 35% hydrogen peroxide for 21 days (three applications of 15 minutes per session, every seven days) and pigment immersion between each session for 15 minutes. The color was assessed before starting bleaching and after 21 days, using a spectrophotometer. The data obtained were subjected to one-way ANOVA and heteroscedasticity analysis by the Welch and Brown-Forsythe tests. The Tamhane test was used for group comparison. Result: The color change was visible to the naked eye, considering the mean ΔE in all groups tested was higher than 3.7. However, there was no statistical difference between the control group and the groups assessed. Conclusion: The contact of staining agents on bovine tooth enamel did not affect the final result of the immediate tooth bleaching.

Introdução: Com o aumento da procura por procedimentos estéticos, dúvidas surgem quanto à manutenção e regressão de cor, especialmente, no que tange a necessidade de restrição quanto à alimentos escuros durante o procedimento clareador ou a sua influência quanto à estabilidade e eficácia do tratamento. Objetivo: Avaliar a influência de agentes pigmentantes sobre o esmalte dental durante o tratamento clareador imediato com peróxido de hidrogênio a 35%. Material e método: 60 dentes bovinos foram divididos em 6 grupos (G) (n=10): G1: água destilada (controle), G2: café, G3: refrigerante à base de cola, G4: vinho, G5: chá-mate, e G6: açaí industrializado. As amostras foram submetidas ao clareamento imediato utilizando peróxido de hidrogênio a 35% durante 21 dias (3 aplicações de 15 minutos por sessão a cada 7 dias) e submetidas à imersão dos pigmentos entre cada sessão durante 15 minutos. A avaliação da cor foi realizada antes do inicio do clareamento e após 21 dias, mediante o uso do espectrofotômetro. Os dados obtidos foram submetidos ao ANOVA one-way e análise de heterocedasticidade pelos testes de Welch e Brown-Forsythe. O teste de Tamhane foi utilizado para a comparação entre os grupos. Resultado: Houve alteração de cor visível ao olho nu, uma vez que a média de ΔE em todos os grupos testados foi maior que 3,7. Contudo, não houve diferença estatística entre o grupo controle em relação aos grupos avaliados. Conclusão: O contato de agentes pigmentantes no esmalte dental bovino não influenciou o resultado final do clareamento dental imediato.