Influence of resin-composite formulation on the intra-oral degradation : in vitro study

Abstract

Dentes naturais, bem como restaurações estão sujeitos à degradação inta-oral. Nas resinas compostas, além das interferências químicas, térmicas e mecânicas, a composição e a estrutura pós-cura são mecanismos considerados responsáveis pela durabilidade do procedimento restaurador. Neste estudo, avaliou-se o efeito da formulação do material, métodos de fotoativação (MF) e condições de armazenamento (CA) na resistência à degradação química e/ou mecânica de resinas-compostas. Os objetivos, métodos e resultados deste trabalho, composto por dois artigos científicos foram: CAPÍTULO 1: avaliar como o MF e a CA afetam a degradação química (DQ) de duas resinas-compostas de nanopartículas, um ormocer de 1a e um de 2a geração. Discos de 4 mm de diâmetro e 2 mm de altura foram confeccionados e fotoativados com os métodos convencional (C) ou soft-start (S). Testaram-se quatro CA (n=5): grupo 1: imediato; grupo 2: seco e escuro; grupo 3: etanol e grupo 4: água destilada. A dureza Knoop (KHN) foi mensurada imediatamente após a cura e 24 horas após armazenagem. Aplicaram-se os testes estatísticos two-way ANOVA e Tukey (p=0.05) comparando os valores de KHN entre as CA e entre os MF. O MF não interferiu na DQ de nenhum material testado. Entretanto, diferenças foram observadas entre as CA, e independente do material, o etanol produziu a maior DQ. O ormocer de 2a geração foi o único material que não degradou após imersão em água. Concluiu-se que: o MF não influenciou na resistência à DQ; o etanol causou maior DQ e o ormocer de 2a geração foi o material mais estável em água após 24 h de armazenamento. CAPÍTULO 2: investigar o efeito do tamanho de partículas de carga na rugosidade superficial (RS), retenção de brilho (RB) e estabilidade de cor (C) antes e após abrasão utilizando a escovação mecânica (EM). Avaliaram-se quatro resinas-compostas experimentais e uma comercial com partículas variando de 100 a 1000 nm. Para cada material, seis discos medindo 10 mm de diâmetro e 2 mm de altura foram confeccionados. Após acabamento e polimento, as amostras foram submetidas a 20.000 ciclos de EM. Os parâmetros RS, RB e C foram mensurados antes e após escovação. Aplicaram-se os testes estatísticos de ANOVA e Bonferroni (p=0.05) e o teste de correlação de Pearson para determinar a relação entre tamanho das partículas e os parâmetros avaliados; e a relação entre RS e RB. A EM resultou em superfícies mais rugosas e menos brilhantes para todos materiais testados. Após a EM houve correlação significativa entre o tamanho das partículas e os parâmetros de rugosidade Ra (r = 0.95/ p = 0.013) e Rt (r = 0.93 / p = 0.022). Não houve correlação significativa entre o tamanho das partículas e ΔE*. Houve correlação negativa significante entre brilho e rugosidade (r = - 0.97 / p = 0.001). Concluiu-se que a abrasão causou modificações na rugosidade, relacionadas ao tamanho das partículas, e no brilho dos materiais testados. A C não foi alterada pelo tamanho das partículas de carga e nem por modificações na textura superficial.Natural teeth, as well as restorations, are composed of materials that are subject to deterioration. Besides chemical, mechanical and thermo degradation, the formulation and post-cure composite’s network are dominant mechanism to determine the restoration’s longevity. The purpose of this study was to investigate the effect of material’s formulation, light-activation mode (LM) and storage condition (SC) on resin-composite’s resistance to chemical and/or mechanical degradation. The aims, methods and results of this study, composed of two chapters were: CHAPTER 1: to evaluate how the LM and the SC would affect the chemical degradation, through the softening test, of two nanohybrids; a 1st and a 2nd generation ormocer. Disk specimens (4 mm x 2 mm) were prepared from each material and light-activated by full-cure (F) and soft-start (S) modes. Four storage conditions were evaluated (n=5): group 1: immediately after cure, group 2: dry and dark, group 3: absolute ethanol and group 4: distilled water. Knoop hardness values (KHN) were measured immediately after cure and after immersion in the different SC for 24 hours. Two-way ANOVA with Tukey’s post-hoc test (p = 0.05) was used to compare KHN among each SC and between the two LM. The LM presented no significant effect on the softening test, in all groups. However, significant differences were observed among the SC. Absolute ethanol produced the higher softening effect in all materials tested. The 2nd generation ormocer was the more stable material when stored in water. LM did not affect the final KHN. CHAPTER 2: to investigate the effect of filler-particle size of resin-composites, undergoing toothbrush abrasion (TA), on three surface properties: surface roughness (SR), surface gloss (G) and color stability (CS). Four models and one commercial resin-composite and with varying filler-size from 100 to 1000 nm were examined. Six discs (10 mm x 2 mm) from each - 0.97). Filler size did not affect CS. product were mechanically polished. The samples were then submitted to 20,000 brushing strokes in a TA machine. SR parameters (Ra, Rt and RSm), G and CS (CIE-L*a*b*) were measured before and after TA. Changes in SR and G were analyzed by 2-way ANOVA, with Bonferroni post-hoc test. CS values were submitted to one-way ANOVA and Bonferroni post-hoc test (p=0.05). There was no statistically significant difference in CS. TA resulted in rougher and matte surfaces for all materials tested. Although the individual differences in SR among filler sizes were not always significant, the correlation showed a trend that larger filler sizes result in higher surface roughness after abrasion for Ra and Rt parameters (r = 0.95; r = 0.93, respectively). RSm showed an increase after TA for all resin-composites; however no significant correlation was detected. Initial G values ranged between 73 and 83 gloss units (GU) and were reduced after TA to a range of 8.5 to 64 GU. TA revealed significant modifications in surface roughness and gloss amongst the materials tested, that related to filler sizes. There was a significant correlation between gloss and roughness (Ra) (r = ) - 0.97). Filler size did not affect CS