Mechanical properties and surface roughness of polymer-based materials containing DCPD particles

Abstract The purpose of this study was to synthesize dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) particles functionalized with triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) through different routes by varying the receptor solution: ammonium phosphate (AP groups) or calcium nitrate (CN groups) and the moment in which TEGDMA was incorporated: ab initio (ab) or at the end of dripping the solution (ap). Two syntheses were performed without adding TEGDMA (nf). The particles were characterized by X-ray diffractometry, true density (using a helium pycnometer), surface area, and scanning electron microscopy. A 20 vol% of DCPD particles from the D, E, and F groups was added to the resin matrix to determine the degree of conversion (DC), biaxial flexural strength (BFS), the flexural modulus (FM), and surface roughness after an abrasive challenge (RA). A group with silanized barium glass particles was tested as a control. The data were submitted to ANOVA/Tukey's test (DC, BFS, and RA), and the Kruskal-Wallis test (FM) (alpha = 0.05). BFS values varied between 83 and 142 MPa, and the CN_ab group presented a similar value (123 MPa) to the control group. FM values varied between 3.6 and 8.7 GPa (CN_ab and CN_nf groups, respectively), with a significant difference found only between these groups. RA did not result in significant differences. The use of calcium nitrate solution as a receptor, together with ab initio functionalization formed particles with larger surface areas. Higher BFS values were observed for the material containing DCPD particles with a higher surface area. In general, the DC, FM, and RA values were not affected by the variables studied.

A comparative study of bulk-fill composites: degree of conversion, post-gel shrinkage and cytotoxicity

Abstract: Bulk-fill composites are claimed to be restorative materials used in deep preparations and effectively photoactivated in layers up to 4 mm. The aim of the present study was to evaluate the degree of conversion, post-gel volumetric shrinkage, and cytotoxicity of six bulk-fill and two conventional composites. Degree of conversion was determined by FTIR spectroscopy; post-gel volumetric shrinkage was determined using the strain gauge method; and cytotoxicity in human fibroblasts was evaluated indirectly by the MTT assay. Data were subjected to one-way ANOVA/Tukey's test (α = 0.05). All materials, including bulk-fill and conventional composites, were classified as non-toxic, with cell viability higher than 70%. Bulk-fill composites exhibited volumetric shrinkage similar to or lower (1.4 to 0.4%) than that of conventional composites (1.7-2.1%). However, only four of the bulk-fill composites were able to sustain a homogeneous conversion at the 4-mm depth. Despite their non-toxicity and shrinkage similar to that of conventional materials, not all commercial bulk-fill materials were able to maintain a conversion as high as 80% of the superficial layer, at the 4-mm depth, indicating some failure in the bulk-fill design of some commercial brands. Therefore, the use of bulk-fill materials in dental practice is advantageous, but special attention should be given to the selection and correct use of the materials.

Trends in restorative composites research: what is in the future?

Abstract Clinical trials have identified secondary caries and bulk fracture as the main causes for composite restoration failure. As a measure to avoid frequent reinterventions for restoration replacement, composites with some sort of defense mechanism against biofilm formation and demineralization, as well as materials with lower susceptibility to crack propagation are necessary. Also, the restorative procedure with composites are very time-consuming and technically demanding, particularly concerning the application of the adhesive system. Therefore, together with bulk-fill composites, self-adhesive restorative composites could reduce operator error and chairside time. This literature review describes the current stage of development of remineralizing, antibacterial and self-healing composites. Also, an overview of the research on fiber-reinforced composites and self-adhesive composites, both introduced for clinical use in recent years, is presented.

Correlation between clinical performance and degree of conversion of resin cements: a literature review

AbstractResin-based cements have been frequently employed in clinical practice to lute indirect restorations. However, there are numerous factors that may compromise the clinical performance of those cements. The aim of this literature review is to present and discuss some of the clinical factors that may affect the performance of current resin-based luting systems. Resin cements may have three different curing mechanisms: chemical curing, photo curing or a combination of both. Chemically cured systems are recommended to be used under opaque or thick restorations, due to the reduced access of the light. Photo-cured cements are mainly indicated for translucent veneers, due to the possibility of light transmission through the restoration. Dual-cured are more versatile systems and, theoretically, can be used in either situation, since the presence of both curing mechanisms might guarantee a high degree of conversion (DC) under every condition. However, it has been demonstrated that clinical procedures and characteristics of the materials may have many different implications in the DC of currently available resin cements, affecting their mechanical properties, bond strength to the substrate and the esthetic results of the restoration. Factors such as curing mechanism, choice of adhesive system, indirect restorative material and light-curing device may affect the degree of conversion of the cement and, therefore, have an effect on the clinical performance of resin-based cements. Specific measures are to be taken to ensure a higher DC of the luting system to be used.

Influence of silane content and filler distribution on chemical-mechanical properties of resin composites

This study investigated the influence of silane concentration and filler size distribution on the chemical-mechanical properties of experimental composites. Experimental composites with silane contents of 0%, 1% and 3% (in relation to filler mass) and composites with mixtures of barium glass particles (median size = 0.4, 1 and 2 μm) and nanometric silica were prepared for silane and filler analyses, respectively. The degree of conversion (DC) was analyzed by FTIR. Biaxial flexural strength (BFS) was tested after 24-h or 90-d storage in water, and fracture toughness, after 24 h. The data were subjected to ANOVA and Tukey’s test (p = 0.05). The DC was not significantly affected by the silane content or filler distribution. The 0% silane group had the lowest immediate BFS, and the 90-d storage time reduced the strength of the 0% and 3% groups. BFS was not affected by filler distribution, and aging decreased the BFS of all the groups. Silanization increased the fracture toughness of both the 1% and 3% groups, similarly. Significantly higher fracture toughness was observed for mixtures with 2 μm glass particles. Based on the results, 3% silane content boosted the initial strength, but was more prone to degradation after water storage. Variations in the filler distribution did not affect BFS, but fracture toughness was significantly improved by increasing the filler size.

Influence of polymeric matrix on the physical and chemical properties of experimental composites

Nowadays, the main reasons for replacement of resin-based composite restorations are fracture or problems with the integrity of their interface, such as marginal staining, microleakage, or secondary caries. The aim of the present study was to evaluate the influence of the organic matrix on polymerization stress (PS), degree of conversion (DC), elastic modulus (E), flexural strength (FS), Knoop hardness (KHN), sorption (SP), and solubility (SL). In order to obtain a material which combines better mechanical properties with lower PS, seven experimental composites were prepared using BisGMA to TEGDMA molar ratios of 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3 and 8:2 and 40% of silica. PS was obtained in a universal testing machine, using acrylic as bonding substrate. DC was determined using Fourier Transform Raman spectroscopy. E and FS were obtained by the three-point bending test. KHN was measured by a microindentation test using a load of 25 g for 30 s. SP and SL were assessed according to ISO 4049. The data were submitted to one-way ANOVA. The increase in BisGMA concentration resulted in the decrease of PS, DC, E, FS and KHN. However, it did not change the SP and SL values. FS, E and KHN showed a strong and direct relationship with the DC of the materials. The composite material with a BisGMA to TEGDMA molar ratio of 1:1 was the one with better mechanical properties and lower PS.

Influence of condansation method and alloy type on mercury vapor release and residual porosity of dental amalgams / Influência do método de condensação e tipo de liga sobre a liberação de vapor de mercúrio e porosidade residual de amálgamas dentários

Objetivo: Verificar a influência do método de condensação e do tipo de liga na liberação de vapor de mercúrio e poro-sidade residual de amálgamas dentários. Material e Métodos: Três tipos de amálgama foram testados: forma de aparas (F-4000), forma esférica (Logic Plus) e mistura (Permit-C). A liga foi condensada em cavidades cilíndricas através de três técnicas: manual (Ward # 2), mecânica (Densco-Teledyne) e ultrasônica (Gnatus). Os procedimentos foram executados dentro de uma caixa de acrílico (50 x 50 x 35 cm, ou 0,0875 m3) contendo uma bomba exaustora (6 l/min). O nível do vapor de mercúrio foi monitorado durante 15 min após a trituração. A superfície dos corpos-de-prova recebeu polimento metalográfico e a porosidade foi analisada através de imagens digitais com 100x de aumento. Os resultados foram sub-metidos à análise de variância e teste de Tukey (p>0.05). Resultados: Foram encontradas diferenças significantes nos valores de liberação de vapor de Hg entre os tipos de liga (p<0.01) e técnicas de condensação (p<0.01). A liga em forma de aparas produziu liberação de Hg significantemente maior que a liga esférica. A condensação ultrasônica produziu níveis de vapor de Hg significantemente maior que as outras técnicas. Porosidade residual não foi influenciada pelo tipo de liga. Porém, quanto ao tipo de condensação, a utilização do aparelho ultrsônico produziu a maior porcentagem de porosidade no amálgama (p<0.05). Conclusão: O método de condensação e o tipo de liga têm influência na liberação de vapor de mercúrio e também na porosidade residual de amálgamas dentários.

Ligas para restaurações metalocerâmicas: uma revisão da literatura / Alloys for metalloceramic restorations: literature review

Durante muitos anos, as ligas nobres foram utilizadas como única alternativa para a confecção de restaurações metalocerâmicas e próteses parciais fixas. Posteriormente, o desenvolvimento de ligas básicas proporcionou um maior número de opções, com custo mais acessivel. Muitas são as ligas capazes de estabelecer união com cerâmicas odontológicas, diferindo quanto à manipulação e ao desempenho devido a variações na composição. As ligas nobres, apesar de seu excelente desempenho, perderam espaço em razão do seu alto custo; as ligas básicas por outro lado, apresentam como desvantagem problemas relacionados ao potencial alergênico de certos constituintes. Em virtude das excelentes propriedades mecânicas e de sua biocompatibilidade, o titânio surgiu como alternativa ao alto custo de ligas nobres e à sensibilidade das ligas básicas. Porém, há ainda problemas relacionados à técnica da fundição e união à porcelana, qua fazem necessárias várias pesquisas para torná-lo uma opção viável. Nesta revisão da literatura propõe-se discutir as ligas ondontológicas nobres e de metais básicos mais utilizadas para a confecção de restaurações metalocerâmicas em relação à composição e propriedades mecânicas, abordando também seus mecanismos de união com as porcelanas

Fatores envolvidos no desenvolvimento das tensões de contração em compósitos dentários / Factors involved in contraction stress development of dental composites

As tensões geradas durante a reação de polimerização têm sido apontadas como uma das principais causas do eventual insucesso de tratamentos restauradores utilizando compósitos. Estas tenções são o resultado das restrições impostas à contração do material, associada a um aumento na sua rigidez. Este texto discute aspectos relacionados ao desenvolvimento de tenções de contração em compósitos dentários com base em informações encontradas na literatura. Após suma breve descrição da composição e da estrutura dos materiais à base de BisGMA, são abordados diversos aspectos relativos à contração volumétrica e ao comportamento viscoelástico dos compósitos que interferem na magnitude das tenções. O efeito do confinamento e da rigidez do substrato de colagem sobre o desenvolvimento das tensões também é discutido. Finalmente, são deitas algumas considerações a respeito da seleção e utilização dos compósitos com o objetivo de minimizar os riscos de comprometimento da interface dente/restauração

Cimentaçäo de restauraçöes totalmente cerâmicas / Luting procedure of all-ceramic restorations

A longevidade de restauraçöes totalmente cerâmicas depende em grande parte da etapa de cimentaçäo. A cimentaçäo adesiva desse tipo de restauraçäo inclui os seguintes aspectos: a) a uniäo do adesivo ao substrato dental, b) o tratamento da superfície interna da peça, e c) as propriedades do cimento resinoso. A observaçäo de alguns cuidados relacionados a cada um desses fatores pode reduzir consideravelmente o risco de sensibilidade pós-operatória, descoloraçäo marginal, cárie secundária, descolamento ou fratura da peça. Este trabalho tem como objetivo apresentar as etapas clínicas da cimentaçäo de uma peça de porcelana feldspática

Resistência a forças rotacionais de pinos pré-fabricados e núcleos metálicos fundidos / Resistance of prefabricated posts and metal cast posts to torsional forces

Este estudo comparou a resistência a forças rotacionais de dois pinos pré-fabricados e núcleos metálicos fundidos, cimentados com cimento de fosfato de zinco e Panavia F. Sessenta e seis dentes humanos unirradiculares foram tratados endodonticamente e incluídos em cilindros de resina acrílica de 15 mm de altura. As coroas dentárias foram cortadas na altura da junção coroa-raiz, e os condutos foram preparados com brocas Gates, alargadores de Peso e as fresas dos pinos pré-fabricados. Os corpos-de-prova foram divididos em seis grupos (cada um deles contendo onze espécimes): grupo 1: pinos Euro-Post cimentados com cimento de fosfato de zinco; grupo 2: pinos Euro-Post cimentados com Panavia F; grupo 3: pinos AccessPost cimentados com cimento de fosfato de zinco; grupo 4: pinos AccessPost cimentados com Panavia F; grupo 5: núcleos metálicos fundidos cimentados com cimento de fosfato de zinco; grupo 6: núcleos metálicos fundidos cimentados com Panavia F. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística utilizando-se o teste ANOVA. Pôde-se concluir: 1) os núcleos metálicos fundidos resistiram mais a forças rotacionais do que os pré-fabricados; 2) os pinos AccessPost apresentaram resistência a forças rotacionais superior a dos Euro-Post; e 3) ambos os cimentos apresentaram resistência semelhante a forças rotacionais

Influência de cargas cíclicas imediatas na resistência da uniäo porcelana/dentina: estudo premilinar / Influence or early cyclic loading on the strength of the porcelain/dentin union: preliminary study

O objetivo deste estudo foi verificar a influência de cargas cíclicas imediatas na resistência da uniäo porcelana/dentina em ensaio de cisalhamento por extrusäo. Os sistemas adesivos utilizados foram o C&BTM/One-Step© (CB) e o RelyXTM ARC/Single Bond© com (RX) e sem ativaçäo física (RXQ). Foram cimentadas 50 peças tronco-cônicas de porcelana feldspática em cavidades preparadas em seçöes de dentina radicular bovina. Para cada sistema adesivo, um grupo (n = 5) recebeu 20 cargas cíclicas de 58,8 N (6 kgf), 15 min após o início do preparo do cimento; um segundo grupo recebeu as cargas após 2 h; e um teceiro grupo (controle) näo recebeu cargas. Para o sistema RX, usado no modo "dual cure", foi testado também um grupo no qual as cargas eram aplicadas logo após a fotoativaçäo. O teste de cisalhamento por extrusäo foi realizado após 24 h de armazenamento em água destilada a 37ºC. Observou-se rompimento da uniäo durante aplicaçäo das cargas em alguns corpos-de-prova dos sistemas CB e ao RXQ. Os dados referentes aos corpos-de-prova que resistiram às cargas repetitivas imediatas foram tratados por análise de variância, permitindo concluir que o RX teve desempenho superior ao CB e RXQ, e que o emprego de cargas cíclicas näo diminuiu os valores de resistência da uniäo sob ensaios de cisalhamento por extrusäo

Dureza Knoop de resinas compostas em função da profundidade e de tempos de imersão em meios ácidos / Knoop hardness of composites as a function of depth and storage time in acid solutions

Foi feita a avaliação da dureza Knoop de 4 resinas compostas (Definite, Z100, Degufill Mineral e Charisma F), em função de 4 meios de imersão (soro fisiológico, ácido lático, ácido cítrico e ácido acético), com tempos de armazenagem a 37°C de 1 semana e de 4 meses, nas profundidades de 0,2 mm, 2,0 mm e 3,8 mm. Os resultados permitiram concluir que: a compatibilidade entre materiais e ácidos depende de ambos; no soro fisiológico, não houve alteração quanto à dureza dos materiais; o ácido lático foi pouco agressivo para o Definite e o Z100, mas acentuadamente agressivo para o Degufill Mineral e o Charisma F; o ácido cítrico aumentou a dureza do Definite, mas diminuiu a mesma nos demais materiais; o ácido acético apresentou boa compatibilidade com o Definite e o Degufill Mineral, pouca compatibilidade com o Z100 e razoável compatibilidade com o Charisma F

Influência do tempo e do sistema adesivo sobre a resistência da uniäo entre porcelana feldspática e dentina bovina / Influence of time and adhesive system on the bond strength between feldspathic porcelain and bovine dentin

O objetivo do trabalho foi determinar a evoluçäo da resistência de uniöes entre uma porcelana fedspática (Super Porcelain EX-3, Noritake, Japäo) e dentina bovina pelo teste de cisalhamento por extrusäo, com a utilizaçäo de cinco sistemas adesivos em funçäo do tempo decorrido a partir do início da manipulaçäo do cimento. Foram testados três sistemas adesivos com cimentos de dupla ativaçäo (RX - RelyX ARC/Single Bond, 3M; VL - Variolink II?Syntac SC, Vivadent; EN - Enforce/Prime&Bond NT Dual Cure, Dentsply) e dois sistemas com cimentos de ativaçäo química (CB - C&B/One-Step, Bisco; Cl - Cement-it/Bond 1, Jeneric/Pentron). Peças de porcelana com formato tronco-cônico foram coladas no interior de perfuraçöes padronizadas, obtidas pelo alargamento do canal em cortes de raízes de incisivos bovinos com 2,5mm de espessura. Foi realizado o ensaio mecânico depois de transcorridos os seguintes intervalos de tempo: 15 minutos, 2 horas, 4 horas, 12 horas, 24 horas e 7 dias. A análise dos resultados foi feita baseada na distribuiçäo estatística de Weibull...

Estudo da eficiência de escovas dentais aromatizadas na motivaçäo de higiene bucal em crianças / Study about the efficiency of scented toothbrushes upon the oral hygiene motivation of children

Foi realizado um estudo com setenta crianças de 7 a 11 anos, com o intuito de avaliar a eficiência do uso de escovas dentais aromatizadas na motivaçäo de crianças, em comparaçäo com escovas convencionais (näo aromatizadas). Após a análise estatística dos dados, chegou-se a conclusäo de que as escovas dentais aromatizadas, parecem ser eficientes na motivaçäo de crianças