Effect of Yd: YAG laser irradiation on the shear bond strength of orthodontic metal brackets

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: The purpose of this study was to evaluate the effect of the YdYAG laser irradiation on orthodontic bracket base surface. Shear bond strength (SBS) values and sites of the bonding failure interfaces were quantified. Methods: Brackets were divided into two groups OP (One Piece - integral sandblast base) and OPL (One Piece - laser irradiation). The brackets were randomly bonded on an intact enamel surface of 40 bovine incisors. The SBS tests were carry out using a universal test machine. A stereomicroscopy was used to evaluate the adhesive remnant index (ARI), and surface characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM). Student's t-test was used to compare the SBS between the two groups (p< 0.05). Frequencies and chi-square analysis were applied to evaluate the ARI scores. Results: OPL group showed higher value (p< 0.001) of SBS than OP group (43.95 MPa and 34.81 MPa, respectively). ARI showed significant difference (p< 0.001) between OPL group (ARI 0 = 100%) and OP group (ARI 0 = 15%). SEM showed a higher affinity between the adhesive and the irradiated laser base surface. Conclusions: YdYAG laser irradiation on bracket base increased SBS values, showing that bonding failure occurs at the enamel/adhesive interface. Laser-etched bracket base may be used instead of conventional bases in cases where higher adhesion is required, reducing bracket-bonding failure.

RESUMO

RESUMO Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da aplicação do laser YdYAG sobre a superfície metálica da base de braquetes ortodônticos, a resistência da colagem ao cisalhamento (RU) e os locais das falhas nas interfaces adesivas. Métodos: Os braquetes foram divididos em dois grupos, de acordo com o tipo de base OP (One Piece - monobloco, base jateada) e OPL (One Piece - monobloco, base irradiada a laser). Foram selecionados 40 incisivos bovinos hígidos para a colagem de braquetes na superfície do esmalte. Os testes de RU foram realizados por meio de uma máquina de ensaio universal EMIC DL1000. O Índice de Adesivo Remanescente (ARI) e a caracterização das superfícies foram realizados empregando-se estereomicroscópio e microscópio eletrônico de varredura (MEV). O teste t de Student foi aplicado para comparar a RU entre os dois grupos (p< 0,05). O ARI foi avaliado por meio da análise de Frequência e teste do Qui-quadrado. Resultados: O grupo OPL obteve maiores valores de RU (p<0,001) do que o grupo OP (43,95 MPa e 34,81 MPa, respectivamente), e o ARI obteve diferença significativa (p<0,001) entre os grupos OPL (ARI 0 = 100%) e OP (ARI 0 = 15%). A análise proveniente do MEV mostrou alta interação adesiva entre a resina e a superfície metálica da base irradiada pelo feixe de laser. Conclusões: A irradiação com laser YdYAG sobre a superfície da base de braquetes metálicos aumentou os valores da RU, demonstrando que as falhas adesivas ocorreram na interface esmalte/adesivo. O uso de braquetes modificados com irradiação a laser pode ser adotado como alternativa aos braquetes com bases convencionais nos casos em que uma maior retentividade for requerida para reduzir as falhas de adesividade.