Degradação química e citotoxicidade in vitro de cimentos resinosos fotopolimerizáveis / Chemical degradation and in vitro cytotoxicity of light-cured resin cements

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito degradante da saliva artificial e do ácido lático sobre diferentes cimentos resinosos fotopolimerizáveis e avaliar os efeitos citotóxicos dos extratos da degradação em saliva artificial sobre fibroblastos Balb/c 3T3 de ratos. Os cimentos Variolink II (base), AllCem Veneer e RelyX Veneer foram testados. Para caracterização microestrutural destes materiais, análise termogravimétrica (TGA), cálculo do grau de conversão (GC) e análise da distribuição granulométrica das partículas de carga, foram realizados. O GC foi calculado utilizando-se a espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (FTIR). Dez amostras de cada cimento foram construídas em matriz teflon (0,5 mm x 5 mm) e fotoativadas pelo diodo emissor de luz (LED) Elipar S10 (3M ESPE). Após obtenção dos espectros FTIR iniciais (24h após a fotopolimerização), 5 amostras de cada cimento foram, individualmente, imersas em 10 ml de saliva artificial (pH = 7,0) e outras 5 em 10 ml de solução de ácido lático (pH = 4,0), por 18 dias, a 37°C. Depois, as amostras foram submetidas a novas análises espectroscópicas FTIR, sob as mesmas condições iniciais, e posteriormente, seus espectros foram comparados qualitativamente aos obtidos antes do processo de degradação. A viabilidade celular de fibroblastos 3T3, frente aos possíveis efeitos citotóxicos dos resíduos dos cimentos livres na solução de saliva artificial após 18 dias de degradação, foi testada através da redução do brometo de dimetiltiazol-difeniltetrazólico (MTT). As culturas foram expostas aos extratos salivares por 24h e 72h. Células controle foram expostas à solução de saliva artificial pura. Dados foram submetidos a ANOVA e teste Tukey. Os resultados demonstraram maior conteúdo de partículas de carga significante ao cimento Variolink II (65,86%±0,17; p<0,05) quando comparado aos cimentos RelyX Veneer (62,29%±0,30) e AllCem Veneer (62,15%±37,84); distribuição granulométrica trimodal aos cimentos Variolink II (0,2 ­ 3,3µm) e RelyX Veneer (0,6 ­ 29µm), e monomodal ao AllCem Veneer (1 ­ 4,1µm); maior GC ao cimento AllCem Veneer (71,23%±5,53; p<0,05), enquanto RelyX Veneer (66,00%±6,84) e Variolink II (62,24%±2,45) não diferiram entre si (p=0,1306). A solução de ácido lático contribuiu para maiores alterações sobre o conteúdo inorgânico do cimento Variolink II, porém este material demonstrou maior degradação polimérica após imersão em saliva artificial. O cimento RelyX Veneer degradou tanto em saliva artificial quanto em ácido lático, não havendo diferenças em relação à solução degradante. O cimento AllCem Veneer não revelou degradação química após imersão em ambos os meios testados. Em 24h de exposição, os resíduos do cimento AllCem Veneer garantiram a maior viabilidade celular para fibroblastos 3T3 (90,0±6,3), enquanto os do cimento Variolink II a menor (7,43±0,17). Após 72h de exposição, todos os extratos salivares ofereceram citotoxicidades importantes aos fibroblastos. Concluiu-se que os cimentos resinosos avaliados são passíveis de sofrerem degradação em condições que simulam o ambiente oral. Existiu uma relação direta entre degradação química dos cimentos resinosos e efeitos citotóxicos in vitro a fibroblastos 3T3.

The aim of this study was to evaluate the degradation of different light-activated resin cements after aging in artificial saliva and lactic acid solutions, and the in vitro cytotoxicity of salivary extracts obtained from the resin cements degradation on mouse fibroblast (Balb/c 3T3). The resin cements Variolink II, AllCem Veneer and RelyX Veneer were tested. For microstructure characterization, TGA, degree of conversion (DC) and granulometric distribution of filler particles were employed. The DC was calculated from baseline FTIR spectra obtained from uncured and cured samples of each resin cement. These samples were development on teflon mold (0.5 mm x 5.0 mm) and photoactivated by a LED (Elipar S10; 3M ESPE). After baseline FTIR spectra obtaining, 5 samples of each cement were immersed in 10 ml of artificial saliva (pH = 7.0) and the others 5 samples were immersed in 10 ml of lactic acid solution (pH = 4.0), individually, for 18 days, at 37°C. Then, the samples were submitted to new FTIR analyzes, at the same anterior conditions, and their new spectra were compared with the baselines by qualitative FTIR method. The cell viability of 3T3 fibroblast was evaluated of MTT test. The cells were exposed to salivary extracts for 24 h and 72 h. Control cells were exposed to pure artificial saliva solution. The data were submitted to ANOVA and Tukey's test. The results revealed significant higher mass percentage of filler particles for Variolink II (65.86%±0.17; p<0.05) when compared with RelyX Veneer (62.29%±0.30) and AllCem Veneer (62.15%±37.84); trimodal granulometric distribution for Variolink II (0.2 ­ 3.3 µm) and RelyX Veneer (0.6 ­ 29.0 µm), and monomodal distribution for AllCem Veneer (1.0 ­ 4.1 µm); significant higher baseline DC for AllCem Veneer (71.23%; p<0,05), while RelyX Veneer (66.00%±6.84) and Variolink II (62.24%±2.45) were not different from each other (p=0.1306). The lactic acid solution contributed to higher changes of the inorganic matrix for Variolink II cement. However, this cement revealed more polymeric degradation after aging in artificial saliva when compared with lactic acid solution. RelyX Veneer had chemical degradation in both solutions. AllCem Veneer not showed any chemical degradation after aging in both solutions. Within 24 h of exposure, the chemical wastes of the AllCem Veneer cement guaranteed the higher cell viability to 3T3 fibroblasts (90.0±6.30) and there was no difference with the control group (80.3±8.70). The chemical wastes of the Variolink II cement guaranteed the smaller cell viability at the same time (7.43±0.17). After 72 h of exposure, all salivary extracts, except for control group, caused important cytotoxic effects to 3T3 fibroblasts. Then, the resin cements evaluated in this study can suffer chemical degradation under conditions that simulate the oral environment. There was a direct relationship between chemical degradation and in vitro cytotoxicity.

Influence of fluoride-containing acidic artificial saliva on the mechanical properties of Nickel-Titanium orthodontics wires.

Objective: This study aimed to investigate the influence of fluoride and an acidic environment on the mechanical properties of NiTi orthodontic wires (NiTiW) in artificial saliva. Design: A prospective laboratory investigation. Setting: Department of Stomatology, First Affiliated Hospital, Zhejiang University, Hangzhou, China. Materials and Methods: Commercial, round 0.016-inch NiTiW were immersed in 0% or 0.05% Natrium-Fluoride-containing artificial saliva at a pH of 4 or 6 for one or three days, respectively. NiTiW were examined with a three-point bending test, Vickers' microhardness tests and surface morphology observation (SEM). Results: A pH of 4 increased microhardness and decreased the three-point bending strength significantly (P≤0.05), whereas immersion time and fluoride concentration had no significant influence on the microhardness or on the three-point bending strength (P>0.05). When examining the test group NiTiWs after three days of immersion at a pH of 4 the SEM revealed a rough surface morphology, a damaged oxide layer and signs of corrosion. Conclusions: The most influential factor for decreasing the unloading force and increasing the hardness seems to be the pH value, whereas immersion time and NaF addition do not have a major influence.

Preventive effect of fluoridated orthodontic resins subjected to high cariogenic challenges

The aim of the present study was to evaluate the in vitro caries preventive effect of fluoridated orthodontic resins under pH cycling with two types of acid demineralizing saliva. Brackets were bonded to 60 bovine incisors, using either Transbond Plus Color Change (n=30) or Orthodontic Fill Magic (n=30) orthodontic resins. Each group of resin was divided into 3 subgroups (n=10): immersion in remineralizing artificial saliva for 14 days, pH cycling with high cariogenic challenge in acid saliva with pH 5.5, and acid saliva with pH 4.5. After 14 days of pH cycling, the caries preventive effect on the development of white spot lesion was evaluated considering the presence of inhibition zones to white spot lesions using two scores: 0= absence and 1= presence. Kruskal Wallis and Mann-Whitney tests (a=0.05) were used. Formation of white spot lesions was observed only under pH cycling using acid saliva with pH 4.5; with Transbond Plus Color Change being significantly more effective (p<0.05) in preventing the appearance of white spot lesions effect than Orthodontic Fill Magic. The acidity of the demineralizing solution influenced the formation of white spot lesions around orthodontic brackets under highly cariogenic conditions. Transbond Plus Color Change resin presented higher caries preventive effect than Orthodontic Fill Magic.

O objetivo do presente estudo foi avaliar in vitro o efeito preventivo a cárie de resinas ortodônticas fluoretadas submetidas à ciclagem de pH utilizando dois tipos de saliva desmineralizadora. Bráquetes de incisivos centrais foram colados em 60 incisivos bovinos, utilizando a resina ortodôntica Transbond Plus Color Change (n=30) ou Fill Magic (n=30). Cada grupo foi dividido em 3 subgrupos (n=10): imersão em saliva artificial remineralizante por 14 dias e simulação de alto desafio cariogênico com ciclagem de pH em saliva ácida com pH 5,5 ou pH 4,5. Após 14 dias de ciclagem de pH, o efeito preventivo de cárie foi avaliado por meio da formação de halo de inibição da mancha branca, adotando-se os escores: 0-ausência e 1-presença. Os testes Kruskal Wallis e Man-Whitney (a=0,05) foram aplicados. A formação de lesões de mancha branca foi observada somente na ciclagem de pH com saliva ácida a pH 4,5; sendo o Transbond Plus Color Change significantemente mais efetivo na prevenção ao desenvolvimento de mancha branca quando comparados ao Fill Magic (p<0,05). O pH da solução desmineralizante influenciou na formação de lesões de mancha branca circunjacentes aos bráquetes em condições de alto desafio cariogênico. A Transbond Plus Color Change apresentou maior efeito preventivo de cárie em relação ao Fill Magic.