Lubricating conditions: effects on friction between orthodontic brackets and archwires with different cross-sections

ABSTRACT

Abstract Objective: This study investigated the effect of the condition of lubrication on the friction between brackets and NiTi archwires of different rounded cross-sections. Methods: Brackets (Roth, GAC) were affixed to a device connected to a universal testing machine into which segments of archwire were placed (NiTi, Nitinol, GAC) with cross-sections of 0.012-in, 0.016-in and 0.020-in. Once the wire was in the bracket slot, the following lubricants were applied human saliva (HS positive control), distilled water (DI), mucin-based (MUC) or carboxymethylcellulose-based (CMC) artificial saliva. In the negative control group, no lubricant was used. The combination between the wire cross-sections and the lubrication condition generated 15 groups with 15 samples each. Data were submitted to two-way analysis of variance and Tukey's test. Results: There was no significant interaction between the wire cross-section and the condition of lubrication (p= 0.901). Irrespective of whether lubricants were used or not, there was a significant increase in friction with an increase in the cross-section of the wire (p< 0.001). For any wire, the group tested in the presence of MUC was not different from that in which HS was applied. On the other hand, when the application of lubricants was suppressed, significantly higher friction values were observed. The CMC group and the DI group demonstrated intermediate behavior. Conclusions: Friction increased with the increase of the cross-section of the NiTi archwire, but regardless of the archwire, friction with MUC artificial saliva was similar to that of HS and lower than in dry conditions.

RESUMO

Resumo Objetivo: este estudo investigou o efeito das condições de lubrificação no atrito entre braquetes e fios de NiTi de diferentes secções transversais. Métodos: os braquetes (Roth, GAC) foram fixados a um dispositivo conectado a uma máquina de ensaio universal, que recebeu segmentos de fio de NiTi (Nitinol, GAC) com secções de 0,012"; 0,016" ou 0,020". Após o fio ter sido instalado no slot do braquete, aplicou-se um dos seguintes lubrificantes saliva humana (SH controle positivo), água destilada (AD) ou saliva artificial à base de mucina (MUC) ou de carboximetilcelulose (CMC). No grupo controle negativo, nenhum lubrificante foi utilizado. As combinações entre as secções dos fios e as condições de lubrificação geraram 15 grupos, com 15 amostras cada. Os dados foram submetidos à análise de variância a dois critérios e ao teste de Tukey. Resultados: não houve interação significativa entre a secção do fio e a condição de lubrificação (p = 0,901). Independentemente de ter sido utilizado ou não lubrificante, observou-se elevação significativa do atrito com o aumento da secção transversal do fio (p < 0,001). Para qualquer um dos fios, o grupo testado na presença de MUC não diferiu daquele em que se aplicou SH. Por outro lado, quando suprimiu-se os lubrificantes, constatou-se atrito significativamente mais elevado. Os grupos CMC e AD demonstraram comportamento intermediário. Conclusões: o atrito se elevou com o aumento da secção transversal dos fios de NiTi, mas a despeito do fio, o atrito com a saliva à base de MUC foi similar àquele com a SH e menor do que sob condição a seco.