Review of nano-technology applications in resin-based restorative materials.

OBJECTIVE: Nanotechnology has progressed significantly and particles as small as 3 nm are being employed in resin-based restorative materials to improve clinical performance. The goal of this review is to report the progress of nanotechnology in Restorative Dentistry by reviewing the advantages, limitations, and applications of resin-based restorative materials with nanoparticles. MATERIALS AND METHODS: A literature review was conducted using PubMed/Medline, Scopus and Embase databases. In vitro, in vivo and in situ research studies published in English between 1999 and 2020, and which focused on the analysis of resin-based restorative materials containing nanoparticles were included. RESULTS: A total of 140 studies were included in this review. Studies reported the effect of incorporating different types of nanoparticles on adhesive systems or resin composites. Mechanical, physical, and anti-bacterial properties were described. The clinical performance of resin-based restorative materials with nanoparticles was also reported. CONCLUSIONS: The high surface area of nanoparticles exponentially increases the bioactivity of materials using bioactive nanofillers. However, the tendency of nanoparticles to agglomerate, the chemical instability of the developed materials and the decline of rheological properties when high ratios of nanoparticles are employed are some of the obstacles to overcome in the near future. CLINICAL SIGNIFICANCE: In spite of the recent advancements of nanotechnology in resin-based restorative materials, some challenges need to be overcome before new nano-based restorative materials are considered permanent solutions to clinical problems.

Avaliação in vitro de danos causados ao esmalte usando modelo biomecânico para simular lesões não cariosas / In vitro evaluation of damage to the dental enamel using a biomechanical model to simulate non-carious lesions

OBJETIVO: A etiologia das LNCs é complexa e não está totalmente esclarecida e parecem influir e interagir na sua formação fatores tão diversos como a concentração de tensões, a presença de ácidos de diversas origens e mecanismos tribológicos variados. O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar se há diferenças na influência da tensão de tração, de compressão e da escovação na profundidade da lesão, microdureza e rugosidade do esmalte bovino submetido a desafio ácido. (O trabalho constituiu-se da avaliação dos danos ao esmalte bovino submetido a um desafio ácido erosivo e desafio abrasivo) com carregamento mecânico simultâneo. MÉTODOS: Foram avaliados 48 palitos contendo esmalte e dentina, com dimensões de (2,7 x 2,7 x 16 mm). O esmalte dos palitos foi planificado com lixas de granulação 600 e 800 e depois posteriormente polidos com lixas de granulação 1000, 1200, 2400 e 4000. Foi confeccionado um entalhe transversal de 1,5 mm de diâmetro na dentina, deixando um "pescoço" de 1,7 mm de esmalte e dentina. Toda a superfície do palito, exceto uma janela de 4 mm na vestibular do esmalte (na região de maior concentração de tensão), recebeu uma camada que protegia frente ao desafio ácido. Os palitos foram fixados em uma de suas extremidades e divididos em 2 grupos (n=24): submetidos a uma carga contínua (650 gf) à flexão na outra extremidade (sendo que 12 deles com o entalhe voltado para cima compressão e 12 com o entalhe para baixo tração) e outro grupo de palitos descarregados (n=24). Com esta divisão, todos os palitos sofreram o primeiro desafio ácido (2 horas em 400 ml de solução de ácido cítrico tamponado, ajustado ao pH 3,75, a 37° C) e, a seguir, foram mensurados (degrau e rugosidade com o perfilômetro, além de microdureza). Depois, cada grupo foi subdividido em dois com igual número (n=6 para os carregados, e n=12 para os sem carregamento):

um grupo recebeu escovação com dentifrício e outro com água, foram novamente protegidos e foram expostos ao segundo desafio ácido (com ou sem carregamento). Após nova medição (degrau e rugosidade com o perfilômetro, além de microdureza) e re-proteção, foram submetidos ao terceiro desafio ácido e novamente mensurados. Um grupo extra de 24 palitos foi destinado à avaliação por microscopia de luz polarizada, dividido em três subgrupos (n=8): sem carga, submetidos à tração e submetidos à compressão e desafio ácido por 2 horas. RESULTADOS: em todos os estágios houve aumento na profundidade da lesão (dependendo do grupo, variou de 1,9 m no primeiro estágio a 7,9 m no último a 4,5 m no primeiro estágio a 19,2 m no último). A tensão de tração produziu profundidade de lesão (segundo estágio: 16,2 m; último estágio: 19,2 m) significativamente maior que a de compressão (segundo estágio: 9,2 m; último estágio: 13,4 m) apenas do lado fixado no grupo de espécimes escovados com dentifrício. A rugosidade foi maior na área exposta (Ra variando de 0,36 a 0,55) que na protegida (Ra variando de 0,13 a 0,28), mas nenhuma das tensões influiu significativamente em nenhuma das duas. Em todos os casos constatou-se diminuição significativa da rugosidade no segundo estágio (da ordem de 0,8 unidades de Ra para áreas protegidas e 0,16 para as expostas), atribuível à escovação, tanto com dentifrício quanto com água. A tensão não provocou diferenças significantes na microdureza em nenhum dos grupos, mas a escovação com dentifrício, no segundo estágio, produziu microdureza significativamente maior, tanto nas áreas protegidas (410 KNH) quanto nas expostas (140 KNH) quando comparadas com os respectivos primeiros estágios (318 KHN e 60 KHN, respectivamente). CONCLUSÃO: o efeito da tensão sobre a profundidade da lesão depende da presença de outros fatores, pois nos espécimes escovados com água, a tensão não provocou efeito estatisticamente significante na profundidade.

OBJECTIVE: The etiology of LNC's is complex and not fully understood and seem to influence and interact in their formation diverse factors as stress concentration, the presence of acids of various origins and various tribological mechanisms. The purpose of this in vitro study was to evaluate whether there are differences in the influence of tensile stress, compression stress and brushing on the lesions depth, hardness and roughness of bovine enamel subjected to acid challenge. The work consisted of assessing damage to bovine enamel subjected to an erosive acid challenge (and abrasive) with simultaneous mechanical loading. METHODS: The work consisted of assessing the mineral loss in enamel subjected to an erosive acid challenge and biomechanical loading. We evaluated 48 sticks containing enamel and dentin, with dimensions (2.7 x 2.7 x 16 mm). These sticks were planned with sandpapers with granulation 600 and 800 and after subsequently polished with sandpaper granulation 1000, 1200, 2400 and 4000. A transverse notch of 1,5 mm diameter was made on dentin leaving a neck of 1,7mm of enamel and dentin. The entire surface of the specimen, except for a window of 4 mm on the buccal enamel (the region of highest stress concentration), received a protection against the acid challenge. The specimens were fixed at one end and divided into two groups (n = 24): subjected to a continuous bending load (650 gf) applied to the other end (where 12 of them were fixed with the notch facing up - compression - and 12 with the notch down - tensile) and another group of specimens unloaded (n = 24). With this division, all specimens suffered the first acid challenge (2 hours in 400 ml of buffered citric acid solution, adjusted to pH 3.75 at 37 ° C) and, then, were measured (lesion depth and surface roughness with profilometer, and also micro hardness).