Análise comparativa de materiais bioativos: adesão bacteriana, alterações ópticas e capacidade remineralizante / Comparative analysis of bioactive restorative materials: bacterial adhesion, optical alteration and remineralizing capacity

Os objetivos deste estudo foram comparar três materiais bioativos a uma resina bulk fill convencional (controle), quanto à adesão bacteriana e alterações ópticas, quando expostos a solução corante e escovação simulada; como também, avaliar o esmalte adjacente a restaurações com esses materiais, quando submetidas ao envelhecimento térmico e a desafio cariogênico. Para determinação da adesão bacteriana (fase 1), foram confeccionadas 10 amostras de cada grupo: AB: Activa Bioactive Restorative (PulpdentTM Corporation, USA); BB: Beautifil Bulk (Shofu inc., Kyoto, Japan); EQ: Equia Forte (GC América Inc., Illinois, EUA) e FBC: Filtek Bulk Fill (3M ESPE, Saint Paul, Minessota, EUA 3M). Após a polimerização, as amostras foram armazenadas por 48h e então expostas a cepa padrão de Streptococcus mutans (UA 159) e determinado o número de unidades formadoras de colônia (UFC/ml). Foram então autoclavadas e submetidas diariamente a ciclos de pigmentação por café e escovação simulada, durante 30 dias, seguidos de uma segunda adesão bacteriana. Alterações de cor e translucidez foram avaliadas após esses ciclos. Os dados foram submetidos à ANOVA dois fatores e teste de Tukey (5%). Para avaliação do esmalte (fase 2), foram utilizadas as faces vestibulares e linguais de 50 terceiros molares humanos distribuídas aleatoriamente em 5 grupos (n=20): grupo EH: esmalte hígido (controle) e, 4 grupos que receberam preparos cavitários padronizados restaurados com os mesmos materiais utilizados na fase 1. Os espécimes foram expostos à termociclagem (10.000 ciclos) e desafio cariogênico. A microdureza do esmalte foi medida inicialmente, após termociclagem e após o desafio cariogênico. Os dados foram submetidos a ANOVA dois fatores de medidas repetidas e teste de Tukey (5%). Os resultados apresentaram diferenças estatisticamente significantes entre os grupos para as adesões bacterianas; sendo que na primeira, o grupo AB (6,2 log) apresentou o menor valor. Na segunda adesão, o grupo FBC manteve seu crescimento estável (7,5 log). Os grupos AB e EQ (9,4 e 9,2 log) apresentaram médias superiores as da primeira adesão (6,2 e 7,6 log respectivamente). O grupo BB (6,7 log) mostrou a menor adesão bacteriana. Diferenças na cor não foram estatisticamente significantes entre os grupos, no entanto, todos materiais mostraram alteração de cor perceptível (∆E> 2,7) após os ciclos de exposição ao café e escovação. A translucidez foi estatisticamente diferente entre os grupos, mas não foi influenciada pelos ciclos. A microdureza do esmalte diminuiu para todos os grupos após a termociclagem. Os grupos FBC e EH apresentaram as menores médias de microdureza (178,78/ 202,83 kgf); os grupos AB e BB (240,82/ 265,34 kgf), foram estatisticamente semelhantes; e o grupo EQ apresentou a maior média (274,18 kgf). Uma diminuição da microdureza aconteceu após o desafio cariogênico, exceto para o grupo EQ (244,73 kgf). Os grupos FBC e EH (117,18/ 112,97 kgf), não apresentaram diferenças estatísticas entre eles, com as menores médias de microdureza; e, os grupos BB e AB (211,32/ 171,14 kgf) apresentaram diferenças estatísticas em relação aos demais grupos. Podemos concluir que: os materiais bioativos interferiram na adesão bacteriana por Streptococcus mutans, e foram susceptíveis aos ciclos de pigmentação e escovação; a imersão no café e escovação simulada alteraram a cor, mas não a translucidez de todos os materiais; a termociclagem reduziu a dureza superficial do esmalte adjacente a todas as restaurações nesse estudo; e que, o desafio cariogêncio reduziu a dureza do esmalte exceto para o grupo EQ, que apresentou manutenção da sua dureza, mostrando seu potencial de influenciar a resistência do esmalte à desmineralização.

The aim of this study was to compare three bioactive materials to a conventional resin, regarding bacterial adhesion and optical changes, when exposed to dye solution and simulated brushing; as well as evaluate the enamel adjacent to restorations with these materials, when submitted to thermal aging and cariogenic challenge. To determine bacterial adhesion (phase 1), 10 samples of each material were prepared: AB: Activa Bioactive Restorative (Pulpdent™ Corporation, USA); BB: Beautifil Bulk (Shofu inc., Kyoto, Japan); EQ: Equia Forte (GC America Inc., Illinois, USA) and FBC: Filtek Bulk Fill (3M ESPE, Saint Paul, Minnesota, USA 3M). After 48 hours the samples were exposed to a standard strain of Streptococcus mutans (UA 159) and the number of colony forming units (CFU/ml) determined. They were then autoclaved and submitted daily to coffee pigmentation and simulated brushing cycles, for 30 days, followed by a second bacterial adhesion. Color and translucency changes were assessed after these cycles. Data were submitted to two-way ANOVA and Tukey test (5%). For enamel evaluation (phase 2), buccal and lingual surfaces of 50 human third molars were randomly distributed into 5 groups (n=20): EH group: sound enamel (control) and 4 groups that received standardized cavity preparations restored with the same materials in phase. Specimens were exposed to thermocycling (10,000 cycles) and cariogenic challenge. Enamel microhardness was measured initially, after thermocycling and after cariogenic challenge. Data were submitted to Two-way Repeated Measures ANOVA and Tukey test (5%). Bacterial adhesion results showed statistically significant differences among groups; in the first adhesion, AB group (6.2 log) presented the lowest bacterial growth. In the second one, group FBC maintained its growth (7.5 log). AB and EQ groups (9.3 log) presented higher growth than before the treatments (6.2 and 7.6 log respectively). BB group (6.7 log) showed the lowest bacterial adhesion. Color differences were not statistically significant among groups; however, noticeable color change (∆E> 2.7) was seen for all materials after the coffee and brushing cycles. Translucency was statistically different among the groups but was not influenced by the cycles. Enamel microhardness decreased for all groups after thermocycling. FBC group and EH group, showed the lowest microhardness averages (178.78/202.83 kgf); AB and BB groups (240.82/265.34 kgf) were statistically similar; and EQ group had the highest average (274.18 kgf). A decrease in microhardness occurred after the cariogenic challenge for all materials, except for the EQ group (244.73 kgf). FBC and EH groups (117.18/112.97 kgf) did not present statistical differences between them, showing the lowest microhardness averages; and, groups BB and AB (211.32/ 171.14 kgf), were statistically different to the other groups. We can conclude that: bioactive materials interfered with bacterial adhesion by Streptococcus mutans, and were susceptible to pigmentation and brushing cycles; immersion in coffee and simulated brushing changed color, but not translucency for all materials; thermocycling reduced surface hardness of the enamel adjacent to all restorations in this study; and that cariogenic challenge also reduced enamel hardness, except for the EQ group, which maintained its hardness, showing its potential to influence enamel resistance demineralization.

Efeito da escovação simulada nas propriedades de zircônias estabilizadas por ítria (Y-TZP) envelhecidas hidrotermicamente / Effect of simulated brushing on the properties of hydrothermally aged yttria stabilized zirconia (Y-TZP)

A literatura mostra escassez de informações sobre o envelhecimento de cerâmicas Y-TZP de uso odontológico, quando associado a escovação simulada. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da escovação simulada em algumas propriedades de zircônias estabilizadas por ítria (Y-TZP) após envelhecimento hidrotérmico. Foram confeccionados 36 discos da cerâmica (YZ®) ­ ISO 6872, 36 da cerâmica Cercon®Zirconia (DENTSPLY Ceramco, EUA) e 36 discos da cerâmica (Zirkon Transluzent - ICE Zirkonzahn®) os quais foram separados de acordo com o envelhecimento em reator hidrotérmico (controle e 6 horas de envelhecimento) e submissão à ciclagem de escovação simulada (controle e 72000 ciclos com carga de 350g e solução creme dental/água), resultando em 3 grupos de estudo, de acordo com o tipo de cerâmica utilizada para confecção da amostra e 4 Sub grupos, de acordo com a realização ou não do envelhecimento Hidrotérmico e escovação simulada nas amostras (n=9). Sendo YZ- Amostras realizadas com a cerâmica-(YZ®);CZ- Amostras realizadas com a cerâmica-(Cercon®Zirconia);ZT- Amostras realizadas com a cerâmica (Zirkon Transluzent - ICE Zirkonzahn®).Teremos como subgrupos, 0- Grupo controle, amostras não submetidas nem ao envelhecimento, nem a escovação simulada; 1- Amostras submetidas apenas ao envelhecimento por 6 horas; 2- Amostras submetidas somente a escovação simulada; 3- Amostras submetidas ao envelhecimento hidrotérmico por 6 horas e escovação simulada. Os corpos de prova foram avaliados por difração de Raio-X para verificar transformação de fase T-M e uma amostra de cada grupo submetida à análise morfológica em microscopia eletrônica de varredura (MEV). As amostras foram submetidas ao teste de flexão biaxial em máquina de ensaios universal, ensaiadas até o momento da fratura e os dados obtidos foram submetidos a análise de variância de dois fatores. Também foi realizado o teste de Tukey (P<0,05), para analisarmos a interação entre o tipo de cerâmica e o tratamento realizado (CxT). As análises nos mostraram que os grupos envelhecidos sofreram maior alteração de fase que os grupos só escovados, e quando os dois procedimentos foram associados, a formação de fase monoclínica foi maior. Além disso, as micrografias mostraram que os grãos de zircônia se expandiram na tentativa de conter um possível defeito estrutural e muitos se soltaram devido a abrasão da escovação. Dessa forma, pode-se concluir que, as análises de DRX e MEV foram essenciais para identificação da alteração de fase sofrida pelas cerâmicas, confirmando o comportamento de desgaste já descrito na literatura, quando submetidas a tratamentos de envelhecimento hidrotérmico

The literature shows a shortage of information about the aging of Y-TZP ceramics for dental use, when associated with simulated brushing. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of simulated brushing on some properties of yttria stabilized zirconia (Y-TZP) after hydrothermal aging. Sixteen ceramic discs (YZ®) - ISO 6872, 36 Cercon®Zirconia ceramics (DENTSPLY Ceramco, USA) and 36 ceramic discs (Zirkon Transluzent - ICE Zirkonzahn®) were prepared, which were separated according to the aging in the reactor hydrothermal (control and 6 hours of aging) and submission to simulated brushing cycle (control and 72000 cycles with 350g load and toothpaste / water solution), resulting in 3 study groups, according to the type of ceramics used for cooking of the sample and 4 Sub groups, according to whether or not Hydrothermal aging and simulated brushing were performed in the samples (n = 9). (YZ®); CZ- Samples made with ceramics- (Cercon®Zirconia); ZT- Samples made with ceramics (Zirkon Transluzent - ICE Zirkonzahn®) .We will have as subgroups, 0- Control group, samples not submitted neither to aging nor simulated brushing; 1- Samples submitted only to aging for 6 hours; 2 - Samples submitted only to simulated brushing; 3 - Samples submitted to hydrothermal aging for 6 hours and simulated brushing. The specimens were evaluated by X-ray diffraction to verify T-M phase transformation and a sample of each group submitted to scanning electron microscopy (SEM) morphological analysis. The samples were submitted to the biaxial flexion test in a universal test machine, tested until the moment of fracture and the data obtained were submitted to two-way analysis of variance. The Tukey test (P <0.05) was also used to analyze the interaction between the type of ceramic and the treatment (CxT). The analyzes showed that the aged groups suffered a greater phase change than the groups only brushed, and when the two procedures were associated, the monoclinic phase formation was larger. In addition, the micrographs showed that the zirconia grains expanded in an attempt to contain a possible structural defect, and many were released due to abrasion of the brush. Thus, it can be concluded that the XRD and SEM analyzes were essential for the identification of the phase change suffered by the ceramics, confirming the wear behavior already described in the literature when submitted to hydrothermal aging treatments