Histological and microhardness evaluation of early artificial carious lesions in human and bovine enamel: in vitro study / Avaliação histológica e de microdureza de lesões incipientes de cárie em esmalte humano e bovino: estudo in vitro

Objective: Early carious lesions in bovine and human enamel developed in vitro using a pH cycling regimen were compared. Material and Methods: Fifteen central bovine incisors and fifteen recently extracted human third molars were randomly divided into two groups: ten for the cross-sectional microhardness test (MT) and five for polarized light microscopy (PLM) analysis. Enamel blocks measuring 5 x 5 mm were made from the buccal face of the teeth. The blocks used for the MT were sliced into two halves: “A” and “B”. “A” slices were embedded in acrylic resin, with the face of the dentin-enamel junction left exposed for the MT prior to pH cycling. “B” slices and whole blocks were coated with acid-resistant varnish, except a 3 x 3 mm central window, and submitted to the pH cycling regimen (demineralizing solution for 3 h and remineralizing solution for 21 h) over five consecutive days. The “B” slices were then submitted to the MT and the whole blocks were processed for the PLM study. Results: The PLM analysis revealed shallow, extensive lesions in the bovine enamel, hardly showing the superficial, dark and translucent zones, as well as deep cavity lesions in the human enamel, with the body of the lesion and the dark zone evident. The MT revealed a significant decrease in microhardness in the superficial levels of the bovine enamel caries and at all depth levels of the human enamel caries. Conclusion: The pH cycling regimen adopted led to the development of deeper and more demineralized carious lesions in human enamel than bovine enamel

Objetivo: Comparar lesões incipientes de cárie em esmaltes humano e bovino desenvolvidas in vitro através de ciclagem de pH. Material e Métodos: Quinze incisivos centrais bovinos e quinze terceiros molares humanos inclusos recém-extraídos foram aleatoriamente divididos em dois grupos: dez para o teste de microdureza tranversal (MT) e cinco para a análise por microscopia de luz polarizada (MLP). Blocos de esmalte com dimensões de 5 x 5 mm foram confeccionados a partir da face vestibular dos dentes. Os blocos utilizados para MT, a qual foi determinada em cinco níveis de profundidade, foram seccionados em duas metades, designadas por “A” e “B”. As fatias “A” foram submetidas ao teste de MT previamente à ciclagem de pH. Já as fatias “B” e os blocos de esmalte foram recobertos por verniz ácido-resistente, exceto por uma janela de 3 x 3 mm, e então submetidos à ciclagem de pH (soluções desmineralizadora por 3 h e remineralizadora por 21 h) por 5 dias consecutivos. As fatias “B” foram então submetidas a MT e os blocos foram processados para a MLP. Resultados: A análise por MLP revelou lesões rasas e extensas no esmalte bovino, com zonas superficial, escura e translúcida pouco visíveis; no esmalte humano, as lesões apresentaram-se profundas e cavitadas, com o corpo da lesão e a zona escura evidentes. A MT revelou significante diminuição na microdureza nos níveis superficiais do esmalte bovino e em todas as profundidades avaliadas do esmalte humano após a ciclagem de pH. Conclusão: A ciclagem de pH levou ao desenvolvimento de lesões de cárie mais profundas e com maior desmineralização no esmalte humano em comparação ao esmalte bovino.

Avaliação in vitro da resistência de união à tração de três tipos de pinos de fibra cimentados a raízes bovinas com diferentes cimentos resinosos / In vitro evaluation of tensile bond strength of three types of fiber posts luted in bovine roots with different resin cements

Este estudo teve como objetivo avaliar, através de testes de tração, a resistência de união de pinos pré-fabricados, com diferentes graus de translucidez, à dentina bovina, utilizando três tipos de cimentos resinosos. Noventa incisivos bovinos tiveram suas coroas anatômicas separadas das raízes através de uma secção perpendicular ao longo eixo dos dentes na junção amelocementária, de modo que as raízes apresentassem 14 mm de comprimento. Os condutos radiculares foram tratados endodonticamente e os espécimes, mantidos em água destilada a 37°C por 7 dias. Após esse período, foi realizada a desobturação de 7 mm de profundidade de cada conduto para a cimentação dos três tipos de pino: Exacto (Angelus), translúcido; Reforpost fibra de vidro (Angelus), branco; e Reforpost fibra de carbono (Angelus), negro e opaco. Três tipos de cimentos resinosos foram utilizados de acordo com as recomendações dos fabricantes: o cimento dual auto-adesivo Rely X U100 (3M ESPE); o cimento dual Rely X ARC (3M ESPE), associado ao sistema adesivo autopolimerizável Scotchbond Multi-Uso Plus (3M ESPE); e o cimento de ação exclusivamente química Cement Post (Angelus), associado ao sistema adesivo Fusion Duralink (Angelus), constituindo 9 grupos experimentais (n=10). Após a armazenagem dos corpos de prova em água destilada a 37º C por 7 dias, foi realizado o teste de tração no aparelho de ensaio mecânico da marca Kratos Equipamentos, a uma velocidade de 0,5mm/min até a ruptura dos mesmos. Para determinar a tensão de tração, foi calculada a área de adesão de cada espécime. Os dados foram analisados estatisticamente através da Análise de Variância e do teste de Kruskal-Wallis, com grau de significância de 5%.

Os espécimes foram examinados através de um microscópio óptico Olympus (Tokyo, Japão), com 20x de aumento, para avaliação do modo de fratura. Em relação às variáveis estudadas, verificou-se que: o pino Exacto, com maior translucidez e maior conicidade, apresentou valores de resistência à tração significativamente inferiores do que os pinos Reforpost Fibra de Vidro e Reforpost Fibra de Carbono, quando utilizado o cimento Rely X ARC; o cimento dual auto-adesivo Rely X U100 apresentou menores valores de resistência à tração do que cimento dual Rely X ARC quando utilizados os pinos Reforpost Fibra de Vidro e Reforpost Fibra de Carbono; e o cimento de polimerização química Cement Post apresentou menores valores de resistência à tração em relação aos cimentos duais, independente do tipo de pino testado. Quanto à análise microscópica, observou-se que os cimentos resinosos aderiram mais aos pinos do que à dentina radicular. Portanto, a translucidez dos pinos não contribuiu para aumentar a resistência à tração dos cimentos resinosos duais em nenhum dos grupos testados.

This study aimed to evaluate, through tensile test, the bond strength of prefabricated posts with different degrees of translucency, using three types of resin cements. Ninety bovine incisors were selected and sectioned at the cemento-enamel junction. The root canals were endodontically treated and the specimens were stored in distilled water at 37°C for 7 days. After this period, a 7-mm-deep post space was prepared for the cementation of three types of posts: Exacto (Angelus), translucent; Fiberglass Reforpost (Angelus), white; and Carbon Fiber Reforpost (Angelus), black and opaque. Three types of resin cements were used according to manufacturers' instructions: the self-adhesive dual cement Rely X U100 (3M ESPE); the dual cement Rely X ARC (3M ESPE), associated with autopolymerized adhesive system Scotchbond Multi-Uso Plus (3M ESPE), and the self-cured cement Cement Post (Angelus), associated with the autopolymerized adhesive system Fusion Duralink (Angelus), constituting nine experimental groups (n = 10). After the storage of the specimens in distilled water at 37°C for 7 days, the tensile test was performed with a universal test machine at a crosshead speed of 0.5 mm/min. To determine the bond strength, the bonding area of each specimen was calculated. The data were statistically analyzed by ANOVA followed by Kruskal-Wallis test, with a significance level of 5%.

The dislodged posts were examined microscopically (Olympus; Tokyo, Japan) at x20 magnification to determine the type of failure. Regarding the variables studied, it was found that: the Exacto post, more translucent and tapered, had significantly lower tensile bond strength than Fiberglass Reforpost and Carbon Fiber Reforpost when used the dual cement Rely X ARC; the dual self-adhesive cement Rely X U100 showed lower tensile bond strength than the dual cement Rely X ARC, when used Fiberglass Reforpost and Carbon Fiber Reforpost; regardless of the type of post tested, the self-cured cement Cement Post had lower tensile strength compared to dual cements. It was observed microscopically that resin cements adhered more to the posts than to the root dentin. Therefore, the translucency of the posts had not contributed to increase the tensile strength of dual-curing resin cements in all groups tested.