Effect of different design and surface treatment on the load-to-failure of ceramic repaired with composite.

Glass ceramics are widely used to manufacture esthetic veneers, inlays, onlays, and crowns. Although the clinical survival rates ofglass-ceramic restorations arefavorable,fractures or chips are common. Certain cases can be repaired with direct composite. AIM: The aim of this study was to investigate the interaction effect of different designs and surface treatments on the load-to-failure of lithium disilicate glass-ceramic repaired with nanofilled composite. MATERIALS AND METHOD: Lithium-disilicate glass-ceramic slabs (IPS e.max Press, Ivoclar Vivadent) with three different designs of the top surface (flat, single plateau, or doubleplateau) (n=U) received 'no treatment', '5% HF etching', or "AI2O3 sandblasting". HF-etched and sandblasted slabs also received silane and universal one-step adhesive application. All slabs were incrementally repaired with nanofilled composite (Filtek Z350, 3M ESPE) up to6 mm above the highest ceramic top plateau. Specimens were stored in artificial saliva at 37 °C for 21 days and then subjected to 1,000 thermocycles between 5 and 55 °C. The interface composite-ceramic of each specimen was tensile tested until failure in a universal testing machine and the mode of failure was determined under a stereomicroscope. The ceramic surface morphology of one representative tested specimen from each subgroup (design/surface treatment) was observed through scanning electron microscopy (SEM). RESULTS: Regardless of ceramic design, the absence of surface treatment resulted in significantly lower load-to-failure values. No significant differences in load-to-failure values were observed between HF-etched and sandblasted specimens for the flat design; however, HF etching resulted in significantly higher load-to-failure values than sandblasting for both single plateau and double plateau designs. The majority (60%) of HF-etched specimens with single plateau or double plateau presented mixed failures. SEM photomicrographs showed that HF-etched specimens had smoother surfaces than sandblasted specimens. CONCLUSION: The surface treatment of a defective lithium disilicate glass-ceramic restoration has more influence than its macroscopic design on the retention of the composite repair. HF etching seems to provide higher bond strength to the composite repair.

Embora fraturas e lascamento de restauragoes vitrocerámicas sejam comuns, alguns casos podem ser reparados com compósito direto. OBJETIVO: investigar o efeito da interagao de diferentes formas e tratamentos de superficie na carga de ruptura de uma vitrocerámica reforgada com dissilicato de litio reparada com compósito nanoparticulado. MATERIAIS E MÉTODOS: A superficie superior de espécimes de vitroceramica (IPS e.max Press, Ivoclar Vivadent) foi preparada com tres formas (plana, plato único, ou duplo) e recebeu (n=11): 'nenhum tratamento', 'condicionamento com ácido hidrofluoridrico 5%', ou 'jateamento com AfOf. Ambos espécimes condicionados e jateados receberam silano e adesivo universal. Todos os espécimes foram reparados incrementalmente com compósito (Filtek Z350, 3M ESPE) até6 mm acima do plato cerámico mais alto, armazenados em saliva artificial á 37 °C por 21 dias, e submetidos á 1.000 termociclos (5 e 55 °C). A interface compósito-cerámica de cada amostra foi testada á tragao até sua falha em máquina universal e o modo de falha foi determinado com estereomicroscópio. A morfologia da superficie de uma amostra representativa de forma/tratamento de superficie foi observada através de microscopia eletronica de varredura (MEV). RESULTADOS: Independentemente da forma ceramica, a ausencia de tratamento superficial resultou em valores de carga de ruptura significativamente menores. Nao foi observada differenga significativa entre os espécimes planos condicionados ou jateados; no entanto, o condicionamento resultou em valores significativamente maiores que o jateamento para espécimes com plato único e duplo. A maioria (60%) dos espécimes condicionados e com plato único ou duplo apresentou falhas mistas. Imagens SEM demonstraram rugosidade superficial mais regular dos espécimes condicionados que os jateados. CONCLUSÕES: O tratamento superficial de uma restauragao defeituosa de vitrocerámica reforgada por dissilicato de litio tem maior influencia na retengao do reparo de compósito do que sua forma macroscópica; ainda, o condicionamento com ácido hidrofluoridrico parece proporcionar maior resistencia de uniao ao reparo com compósito.

Effect of different design and surface treatment on the load-to-failure of ceramic repaired with composite / Efeito de diferentes tratamentos de superficie e formas do preparo de cerámicas na resistencia de uniao de reparos em resina composta

ABSTRACT Glass ceramics are widely used to manufacture esthetic veneers, inlays, onlays, and crowns. Although the clinical survival rates ofglass-ceramic restorations arefavorable,fractures or chips are common. Certain cases can be repaired with direct composite. Aim The aim of this study was to investigate the interaction effect of different designs and surface treatments on the load-to-failure of lithium disilicate glass-ceramic repaired with nanofilled composite. Materials and Method Lithium-disilicate glass-ceramic slabs (IPS e.max Press, Ivoclar Vivadent) with three different designs of the top surface (flat, single plateau, or doubleplateau) (n=U) received 'no treatment', '5% HF etching', or "AI2O3 sandblasting". HF-etched and sandblasted slabs also received silane and universal one-step adhesive application. All slabs were incrementally repaired with nanofilled composite (Filtek Z350, 3M ESPE) up to6 mm above the highest ceramic top plateau. Specimens were stored in artificial saliva at 37 °C for 21 days and then subjected to 1,000 thermocycles between 5 and 55 °C. The interface composite-ceramic of each specimen was tensile tested until failure in a universal testing machine and the mode of failure was determined under a stereomicroscope. The ceramic surface morphology of one representative tested specimen from each subgroup (design/surface treatment) was observed through scanning electron microscopy (SEM). Results Regardless of ceramic design, the absence of surface treatment resulted in significantly lower load-to-failure values. No significant differences in load-to-failure values were observed between HF-etched and sandblasted specimens for the flat design; however, HF etching resulted in significantly higher load-to-failure values than sandblasting for both single plateau and double plateau designs. The majority (60%) of HF-etched specimens with single plateau or double plateau presented mixed failures. SEM photomicrographs showed that HF-etched specimens had smoother surfaces than sandblasted specimens. Conclusion The surface treatment of a defective lithium disilicate glass-ceramic restoration has more influence than its macroscopic design on the retention of the composite repair. HF etching seems to provide higher bond strength to the composite repair.

RESUMO Embora fraturas e lascamento de restauragoes vitrocerámicas sejam comuns, alguns casos podem ser reparados com compósito direto. Objetivo investigar o efeito da interagao de diferentes formas e tratamentos de superficie na carga de ruptura de uma vitrocerámica reforgada com dissilicato de litio reparada com compósito nanoparticulado. Materials e Método A superficie superior de espécimes de vitroceramica (IPS e.max Press, Ivoclar Vivadent) foi preparada com tres formas (plana, plato único, ou duplo) e recebeu (n=11): 'nenhum tratamento', 'condicionamento com ácido hidrofluoridrico 5%', ou 'jateamento com AfOf. Ambos espécimes condicionados e jateados receberam silano e adesivo universal. Todos os espécimes foram reparados incrementalmente com compósito (Filtek Z350, 3M ESPE) até6 mm acima do plato cerámico mais alto, armazenados em saliva artificial á 37 °C por 21 dias, e submetidos á 1.000 termociclos (5 e 55 °C). A interface compósito-cerámica de cada amostra foi testada á tragao até sua falha em máquina universal e o modo de falha foi determinado com estereomicroscópio. A morfologia da superficie de uma amostra representativa de forma/tratamento de superficie foi observada através de microscopia eletronica de varredura (MEV). Resultados Independentemente da forma ceramica, a ausencia de tratamento superficial resultou em valores de carga de ruptura significativamente menores. Nao foi observada differenga significativa entre os espécimes planos condicionados ou jateados; no entanto, o condicionamento resultou em valores significativamente maiores que o jateamento para espécimes com plato único e duplo. A maioria (60%) dos espécimes condicionados e com plato único ou duplo apresentou falhas mistas. Imagens SEM demonstraram rugosidade superficial mais regular dos espécimes condicionados que os jateados. Conclusoes O tratamento superficial de uma restauragao defeituosa de vitrocerámica reforgada por dissilicato de litio tem maior influencia na retengao do reparo de compósito do que sua forma macroscópica; ainda, o condicionamento com ácido hidrofluoridrico parece proporcionar maior resistencia de uniao ao reparo com compósito.

Effect of chemical or mechanical finishing/polishing and immersion in staining solutions on the roughness, microhardness, and color stability of CAD-CAM monolithic ceramics / Efeito do acabamento/polimento químico ou mecânico e imersão em soluções manchantes na rugosidade, microdureza e estabilidade da cor em cerâmicas monolíticas CAD-CAM

ABSTRACT During the manufacture of ceramic restorations there is an important step of finishing and polishing and the effects of different types of these procedures on the surface characteristics of ceramics are not known for sure. Aim: To evaluate the effects of various surface treatments and immersion in coloring substances on the roughness, microhardness, and color stability of CAD-CAM monolithic ceramics. Materials and Method: The ceramics used were lithium disilicate reinforced with zirconium dioxide (Suprinity), lithium disilicate (E.max) or leucite (Empress). They were subjected to two surface treatments: glazing (group G) (n=20) or mechanical polishing (group P) (n=20). Then they were divided into two subgroups (n=10) to be treated with the staining substance (coffee or water). Roughness, microhardness and color were measured before and after treatment. Data were subjected to analysis of variance and multiple comparisons were performed with Tukey tests at 5% significance level. Results: Roughness was lower in all tested ceramics after polishing than after glazing. Microhardness was the same for polished and glazed E.max, higher in glazed than polished Empress, and higher in polished than glazed Suprinity. Analysis of the effects of glazing and polishing on the individual ceramics showed that the ΔE2000 and ΔWID data of the E.max ceramic subjected to polishing showed greater change. Mechanical polishing is a good option for surface treatment of monolithic ceramics. Conclusion: Glazing was inferior and less satisfactory than polishing. Glazing generates changes that can lead to color instability.

RESUMO Durante a confecção de restaurações cerâmicas existe uma importante etapa dos procedimentos de acabamento e polimento. Os efeitos de diferentes tipos desses procedimentos nas características superficiais das cerâmicas não são conhecidos com certeza. Objetivo: Avaliar os efeitos de vários tratamentos de superfície e imersão em substâncias corantes na rugosidade, microdureza e estabilidade de cor de cerâmicas monolíticas CAD-CAM. Materiais e Métodos: As cerâmicas utilizadas foram dissilicato de lítio reforçado com dióxido de zircônio (Suprinity), dissilicato de lítio (E.max) ou leucita (Empress). Foram submetidos a dois tratamentos de superfície: glazeamento (grupo G) (n=20) ou polimento mecânico (grupo P) (n=20). Em seguida, foram divididos em dois subgrupos (n=10) para serem tratados com a substância corante (café ou água). Rugosidade, microdureza e cor foram medidas antes e após o tratamento. Os dados foram submetidos à análise de variância e as comparações múltiplas foram realizadas com testes de Tukey ao nível de 5% de significância. Resultados: A rugosidade foi menor em todas as cerâmicas testadas após o polimento do que após o glazeamento. A microdureza foi a mesma para o E.max polido e vidrado, maior no Empress vidrado do que no polido, e maior no Suprinity polido do que no vidrado. A análise dos efeitos do esmaltação e polimento nas cerâmicas individuais mostrou que os dados ΔE2000 e ΔWID da cerâmica E.max submetida ao polimento apresentaram maior alteração. O polimento mecânico é uma boa opção para o tratamento superficial de cerâmicas monolíticas. Conclusão: A aplicação do glazing foi inferior e menos satisfatório que o polimento, gerando alterações que podem levar à instabilidade da cor.

Bonding strategy of a universal adhesive system containing chitosan: influence on dentin permeability, and effect on adhesive layer micromorphology / Estratégia de união de um sistema adesivo universal contendo quitosana: influência na permeabilidade dentinária e efeito na micromorfologia da camada do adesivo

ABSTRACT Aim: This study evaluated the influence of chitosan added to a universal adhesive system used in totaletch (TE) or self-etch (SE) mode on dentin permeability, and on the micromorphology of the adhesive layer. Materials and Method: Dentin discs were obtained from human third molars and randomly distributed according to bonding strategy (TE or SE), and to whether or not 1% chitosan (C) was added to a universal adhesive system (Single Bond Universal/3M ESPE), to create the following groups (n=10): TE, TEC, SE, and SEC. Dentin permeability was measured at baseline and after application of dentin treatments. The surface of the adhesive layer (AL) and the dentin adjacent to the AL were examined under a scanning electron microscope. Results: There were no significant differences in permeability percentage between the groups with and without C (TE and SE versus TEC and SEC) (p>0.05; Mann Whitney test). Dentin permeability was lower when the adhesive system was applied in the SE mode, regardless of the addition of C. The micromorphology of the AL surface showed irregularities, and a greater degree of porosity, when the adhesive system was applied in the SE mode, regardless of chitosan addition. There was a greater depth of penetration of the adhesives into the dentin adjacent to the AL in both the TE and TEC groups. Chitosan added to the adhesive system did not influence dentin permeability. Conclusions: The self-etch strategy led to lower dentin permeability, and to more irregularities on the surface of the adhesive layer.

RESUMO Objetivo: Este estudo avaliou a influência da quitosana adicionada a um sistema adesivo universal usado no modo total-etch (TE) ou self-etch (SE) na permeabilidade dentinária e na micromorfologia da camada adesiva. Materiais e método: Discos de dentina foram obtidos de terceiros molares humanos e distribuídos aleatoriamente de acordo com a estratégia de união (TE ou SE), e para incorporação ou não de quitosana a 1% (Q) em um sistema adesivo universal (Single Bond Universal/3M ESPE), para obter os seguintes grupos (n=10): TE, TEQ, SE e SEQ. A permeabilidade da dentina foi medida no início e após a aplicação dos tratamentos de dentina. A superfície da camada adesiva (CA) e a dentina adjacente à CA foram examinadas em microscópio eletrônico de varredura. Resultados: Não houve diferenças significativas no percentual de permeabilidade entre os grupos com e sem Q (TE e SE versus TEQ e SEQ) (p>0,05; teste de Mann Whitney). Houve um menor percentual de permeabilidade dentinária quando o sistema adesivo foi aplicado no modo SE, independentemente da incorporação de Q. A micromorfologia da superfície da CA apresentou irregularidades e maior grau de porosidade quando o sistema adesivo foi aplicado no modo SE, independentemente da adição de Q. Houve maior profundidade de penetração dos adesivos na dentina adjacente à CA nos grupos TE e TEQ. A quitosana adicionada ao sistema adesivo não influenciou a permeabilidade dentinária. Conclusões: A estratégia autocondicionante levo

Bulk-fill restorative composites under simulated carious and erosive conditions / Resinas compostas restauradoras bulk-fill sob condiçöes simuladas de cárie e erosão

ABSTRACT Acidic conditions can cause hydrolysis and accelerate degradation of resin composites (RCs). Since there are limited and controversial data on the effect of acids on bulk-fill RCs, this study assessed the surface roughness (SR) and flexural strength (FS) of these RCs under simulated carious and erosion conditions. Bars of Filtek Bulk Fill (FBF, 3M/ESPE), X-tra fil (XTF, Voco), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF, Ivoclar/Vivadent), and Aura Bulk Fill (ABF, SDI) and a conventional RC [Filtek Z350XT (FZ, 3M/ESPE)] were allocated (n=15) to undergo caries or erosion conditions. The control group was kept in artificial saliva (AS). The bars were evaluated for SR change (final-baseline) and for three-point FS. Data were analyzed using ANOVA and Tukey's test. At the baseline (p <0.001), the SR of RCs ranked as follows: (TBF = XTF) < FBF (none differed from FZ) < ABF. The interplay between RCs and conditions affected SR change (p = 0.025). While after storage in AS, there was no difference among RCs, following carious and erosive conditions, ABF showed higher SR change. For FS (p <0.001), XTF > (FBF = FZ) > (TBF = FZ) > ABF, with no difference among control, carious and erosive conditions (p = 0.148). Depending on the restorative bulk-fill RCs, carious and erosive conditions roughen the surface but do not affect the FS of these materials.

RESUMO Condições acídicas podem causar hidrólise e acelerar a degradação de resinas compostas (RCs). Como há dados limitados e controversos sobre os efeitos de ácidos sobre RCs bulk-fill, este estudo avaliou a rugosidade de superfície (RS) e a resistência flexural (RF) dessas RCs sob condições simuladas de cárie e erosão. Barras de Filtek Bulk Fill (FBF, 3M/ESPE), X-tra fil (XTF, Voco), Tetric N-Ceram Bulk Fill (TBF, Ivoclar/Vivadent) e Aura Bulk Fill (ABF, SDI) e de uma RC convencional [Filtek Z350XT (FZ, 3M/ESPE)] foram alocadas (n=15) para estarem sob condições cariogênicas ou erosivas. O grupo controle foi mantido em saliva artificial saliva (SA). As barras foram avaliadas quanto à alteração de RS (final-inicial) e à RF de três pontos. Os dados foram analisados utilizando ANOVA e teste de Tukey. Inicialmente (p <0,001) a RS das RCs foi a seguinte: (TBF = XTF) < FBF (nenhuma diferiu de FZ)< ABF. A interação entre as RCs e as condições acídicas influenciou a alteração de RS (p = 0,025). Após armazenamento na SA, não houve diferença entre as RCs, enquanto após condições cariogênicas e erosivas a ABF mostrou a maior alteração de RS. Para FS (p < 0,001), XTF > (FBF = FZ) > (TBF = FZ) >ABF, sem diferença entre controle e condições cariogênicas e erosivas (p = 0,148). Dependendo da RC bulk-fill restauradora, condições cariogênicas e erosivas aumentam a RS, mas não alteram a RF desses materiais.

Effect of bleaching protocols on surface roughness and color change of high- and low-viscosity bulk-fill composite resins / Efeito de protocolos clareadores na rugosidade de superfície e alteração de cor de resinas compostas bulk-fill de alta e baixa viscosidade

ABSTRACT The aim of this in vitro study was to evaluate the effect of bleaching protocols on the surface roughness (Ra), color change and surface micromorphology of a low-viscosity bulk-fill composite (Filtek Bulk Fill Flow, 3M ESPE), a highviscosity bulk-fill composite (Filtek Bulk Fill, 3M ESPE) and a conventional nanoparticulate composite resin (control) (Filtek Z350 XT, 3M ESPE). Forty samples of each composite (disks 5 mm in diameter and 2 mm thick) were randomly divided into four groups (n=10), according to bleaching protocol: a) 10% carbamide peroxide gel (Opalescence, Ultradent Products) (2 h/ day, for 14 days); b) 40% hydrogen peroxide gel (Opalescence Boost, Ultradent Products) (three bleaching sessions, once a week, 45 min/session); c) whitening rinse (Listerine Whitening Extreme, Johnson & Johnson) (2 min/day, for 14 days); and d) distilled water (control). The samples were submitted to triplicate readings (Ra and color [CIELAB parameters]) before and after contact with bleaching protocols. Micromorphology was analyzed in a scanning electron microscope (SEM). Ra and color parameters (ΔL, Δa, Δb and ΔE) were analyzed by generalized linear models (α=0.05). The Ra of the high-viscosity bulk-fill was significantly higher than that of the other composites (p<0.05). Ra increased significantly (p<0.05) and surface became more irregular (SEM analysis) in all the composite resins, regardless of the bleaching protocol (p<0.05). The high-viscosity bulk-fill composite resin group had significantly lower ΔE (p<0.05) than the nanoparticulate composite resin group immersed in distilled water. It was concluded that the characteristics of each resin significantly influenced the Ra more than the bleaching protocol. The high-viscosity bulk-fill resin presented minor color change.

RESUMO Este estudo in vitro teve objetivo de avaliar o efeito de protocolos clareadores sobre a rugosidade de superfície (Ra), alteração de cor e micromorfologia de resina bulk-fill de baixa viscosidade (Filtek Bulk Fill Flow, 3M ESPE), alta viscosidade (Filtek Bulk Fill, 3M ESPE) e de uma resina composta nanoparticulada (controle) (Filtek Z350 XT, 3M ESPE). Quarenta amostras de cada resin composta (discos de 5 mm de diâmetro e 2 mm de espessura) foram aleatoriamente divididas em quatro grupos , de acordo com protocolo clareador (n=10): a) Gel de peróxido de carbamida (Opalescence, Ultradent Products) (2 horas/dia, por 14 dias); b) Gel de peróxido de hidrogênio (Opalescence Boost, Ultradent Products) (3 sessões de clareamento, uma por semana, 45 min/sessão); enxaguatório clareador (Listerine Whitening Extreme, Johnson & Johnson) (2 min/dia, por 14 dias); d) água destilada (controle). As amostras foram submetidas a leituras, em triplicata (Ra e cor (parâmetros CIELab) antes e depois do contato com os protocolos clareadores. A micromorfologia de superfície foi conduzida em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Ra e parâmetros de cor (ΔL, Δa, Δb e ΔE) foram analisados por modelos lineares generalizados (α=0.05). A Ra da resina bulk-fill de alta viscosidade foi significantemente superior do que para os outros compósitos (pp<0.05). A Ra aumentou significantemente (p<0.05) e a superfície ficou mais irregular (MEV) para todos os compósitos, independente do protocolo clareador (pp<0,05). A resina bulk-fill de alta viscosidade obteve menor ΔE (pp<0.05) do que a resina composta nanoparticulada, imersa em água destilada. Pode-se concluir que as características de cada resina composta influenciaram de forma mais significativa a Ra do que o protocolo clareador. A resina bulk fill de alta viscosidade apresentou menor alteração de cor.