FIZIKALNA, KEMIJSKA I ELEKTRIČNA SVOJSTVA EKSPERIMENTALNIH KOMPOZITNIH MATERIJALA TEMELJENIH NA AMORFNOM KALCIJEVOM FOSFATU

Composite materials with amorphous calcium phosphate (ACP) release remineralizing ions that can be deposited in demineralized dental hard tissues and thus aid in the prevention of secondary caries. The main shortcomings of this class of experimental biomaterials are insufficient mechanical properties and fast degradation in the oral environment. The ACP-composites can be admixed with reinforcing fillers to improve mechanical properties and durability. The aim of this study was to investigate various properties of experimental ACP-composites that are important for their clinical applicability. Specifically, the effect of 10 wt% of reinforcing fillers comprising of barium glass and silica on the degree of conversion (DC), depth of cure, optical properties, and temperature rise during light curing were investigated. Additionally, a novel approach using impedance spectroscopy was used to explore the polymerization kinetics and microstructural characteristics of ACP-composites. ACP-composites attained very high DC (about 80%), and the DC was not considerably diminished by the addition of inert fillers. Curing efficiency at depth for ACP-composites was comparable to that of conventional composites, with depths of cure of 2-3 mm. Temperature rise that was produced during light curing of ACP-composites was no more harmful to dental pulp than that of conventional composites. Light transmittance of ACP-composites was in the range of conventional composites. Real-time light transmittance measurements were shown to provide useful information on polymerization kinetics. ACP-composites have shown different polymerization kinetics than the materials that contain only reinforcing fillers, with possible consequences on polymerization shrinkage and polymeric network structure. Impedance spectroscopy was demonstrated as a valuable tool for investigating various characteristics of ACP-composites. Impedance data used for describing the extent of polymerization correlated well with the DC data obtained by Raman spectroscopy. Kinetic parameters obtained by impedance measurements correlated well with light transmittance. Impedance measurements proved to be useful for quantifying the amount of water introduced to the composite by ACP fillers.Svrha rada Eksperimentalni kompozitni materijali temeljeni na amorfnom kalcijevom fosfatu (amorphous calcium phosphate – ACP) otpuštaju kalcijeve i fosfatne ione i omogućavaju remineralizaciju tvrdih zubnih tkiva. Po mehaničkim svojstvima i trajnosti zaostaju za komercijalnim kompozitnim materijalima zbog visokog udjela topljivih čestica ACP-a koje nisu silanizirane i ne mogu se povezivati sa smolastom matricom. Dodatkom ojačavajućih silaniziranih punila od barijevog stakla i silike moguće je poboljšati mehanička svojstva, bez negativnog učinka na otpuštanje iona i remineralizirajuća svojstva. Svrha ovog rada bila je ispitati svojstva važna za kliničku primjenjivost ACP-kompozita: stupanj konverzije i njegovu ovisnost o debljini sloja i trajanju svjetlosne aktivacije polimerizacije, svjetlosnu transmisiju i porast temperature tijekom polimerizacije. Dodatno, pomoću impedancijske spektroskopije ispitana su električna svojstva ACP-kompozita koja su omogućila detaljniji uvid u mikrostrukturu materijala. Materijali i postupci Kompozitni materijali pripremljeni su miješanjem smole temeljene na bisfenol-A-etilmetakrilatu te punila sastavljenog od 40% ACP i 10% ojačavajućih punila od barijevog stakla i silike u različitim omjerima. Svi sastojci kompozita pomiješani su u dvostruko asimetričnoj centrifugalnoj miješalici. Stupanj konverzije određen je Ramanovom spektroskopijom na cilindričnim uzorcima promjera 3 mm i visine 6 mm. Ramanovi spektri su prikupljeni neposredno nakon svjetlosne aktivacije polimerizacije tijekom 20 ili 40 s s površine i zatim nakon 24 sata s pet mjernih dubina: površina, 1 mm, 2 mm, 3 mm i 4 mm. Svjetlosna transmisija izmjerena je u vidljivom spektru tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije uzoraka promjera 6 mm i debljine 2 mm u stvarnom vremenu. Temperatura tijekom polimerizacije izmjerena je termočlankom T-tipa u stvarnom vremenu na uzorcima iste geometrije. Električna svojstva izmjerena su impedancijskom spektroskopijom pri fiksnoj frekvenciji od 1 kHz i u frekvencijskom rasponu od 0,05 Hz do 1 MHz tijekom 24 sata. Iz kompleksne impedancije izračunata je električna provodnost, a impedancijski spektri su analizirani modeliranjem ekvivalentnog kruga. Rezultati ACP-kompoziti su postigli visok stupanj konverzije (oko 80%), a učinak ojačavajućih punila na stupanj konverzije bio je zanemariv. Učinkovitost polimerizacije ACP-kompozita u ovisnosti o debljini sloja bila je usporediva onoj kod konvencionalnih kompozita, s dubinom polimerizacije od 2-3 mm. Porast temperature tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije ACP-kompozita u rasponu je vrijednosti izmjerenih kod komercijalnih kompozita. Svjetlosna transmisija ACP-kompozita bila je također u rasponu konvencionalnih kompozita. Mjerenja svjetlosne transmisije u stvarnom vremenu omogućila su prikupljanje korisnih informacija o kinetici polimerizacije. ACP-kompoziti su pokazali drukčiju kinetiku polimerizacije od konvencionalnih materijala koji sadržavaju samo ojačavajuća punila, s mogućim posljedicama na razvoj polimerizacijskog skupljanja i strukturu polimerne mreže. Demonstrirana je primjenjivost impedancijske spektroskopije kao vrijednog alata za ispitivanje različitih svojstava ACP-kompozita. Pomoću promjene električnih svojstava tijekom polimerizacije opisana je kinetika polimerizacije, a rezultati su dobro korelirali s vrijednostima stupnja konverzije izmjerenim Ramanovom spektroskopijom. Kinetički parametri dobiveni mjerenjem električnih svojstava pokazali su dobru korelaciju sa svjetlosnom transmisijom. Mjerenja impedancije su se pokazala korisnim za kvantifikaciju količine vode unesene ACP-punilima u kompozitni materijal. Zaključak Istraživana svojstva eksperimentalnih ACP-kompozita (stupanj konverzije, dubina polimerizacije, svjetlosna transmisija, porast temperature tijekom polimerizacije) povoljna su za njihovu potencijalnu kliničku primjenu. Daljnjim istraživanjima potrebno je poboljšati mehanička svojstva kako bi se ACP-kompoziti mogli koristiti kao restaurativni materijali

FIZIKALNA, KEMIJSKA I ELEKTRIČNA SVOJSTVA EKSPERIMENTALNIH KOMPOZITNIH MATERIJALA TEMELJENIH NA AMORFNOM KALCIJEVOM FOSFATU

Composite materials with amorphous calcium phosphate (ACP) release remineralizing ions that can be deposited in demineralized dental hard tissues and thus aid in the prevention of secondary caries. The main shortcomings of this class of experimental biomaterials are insufficient mechanical properties and fast degradation in the oral environment. The ACP-composites can be admixed with reinforcing fillers to improve mechanical properties and durability. The aim of this study was to investigate various properties of experimental ACP-composites that are important for their clinical applicability. Specifically, the effect of 10 wt% of reinforcing fillers comprising of barium glass and silica on the degree of conversion (DC), depth of cure, optical properties, and temperature rise during light curing were investigated. Additionally, a novel approach using impedance spectroscopy was used to explore the polymerization kinetics and microstructural characteristics of ACP-composites. ACP-composites attained very high DC (about 80%), and the DC was not considerably diminished by the addition of inert fillers. Curing efficiency at depth for ACP-composites was comparable to that of conventional composites, with depths of cure of 2-3 mm. Temperature rise that was produced during light curing of ACP-composites was no more harmful to dental pulp than that of conventional composites. Light transmittance of ACP-composites was in the range of conventional composites. Real-time light transmittance measurements were shown to provide useful information on polymerization kinetics. ACP-composites have shown different polymerization kinetics than the materials that contain only reinforcing fillers, with possible consequences on polymerization shrinkage and polymeric network structure. Impedance spectroscopy was demonstrated as a valuable tool for investigating various characteristics of ACP-composites. Impedance data used for describing the extent of polymerization correlated well with the DC data obtained by Raman spectroscopy. Kinetic parameters obtained by impedance measurements correlated well with light transmittance. Impedance measurements proved to be useful for quantifying the amount of water introduced to the composite by ACP fillers.Svrha rada Eksperimentalni kompozitni materijali temeljeni na amorfnom kalcijevom fosfatu (amorphous calcium phosphate – ACP) otpuštaju kalcijeve i fosfatne ione i omogućavaju remineralizaciju tvrdih zubnih tkiva. Po mehaničkim svojstvima i trajnosti zaostaju za komercijalnim kompozitnim materijalima zbog visokog udjela topljivih čestica ACP-a koje nisu silanizirane i ne mogu se povezivati sa smolastom matricom. Dodatkom ojačavajućih silaniziranih punila od barijevog stakla i silike moguće je poboljšati mehanička svojstva, bez negativnog učinka na otpuštanje iona i remineralizirajuća svojstva. Svrha ovog rada bila je ispitati svojstva važna za kliničku primjenjivost ACP-kompozita: stupanj konverzije i njegovu ovisnost o debljini sloja i trajanju svjetlosne aktivacije polimerizacije, svjetlosnu transmisiju i porast temperature tijekom polimerizacije. Dodatno, pomoću impedancijske spektroskopije ispitana su električna svojstva ACP-kompozita koja su omogućila detaljniji uvid u mikrostrukturu materijala. Materijali i postupci Kompozitni materijali pripremljeni su miješanjem smole temeljene na bisfenol-A-etilmetakrilatu te punila sastavljenog od 40% ACP i 10% ojačavajućih punila od barijevog stakla i silike u različitim omjerima. Svi sastojci kompozita pomiješani su u dvostruko asimetričnoj centrifugalnoj miješalici. Stupanj konverzije određen je Ramanovom spektroskopijom na cilindričnim uzorcima promjera 3 mm i visine 6 mm. Ramanovi spektri su prikupljeni neposredno nakon svjetlosne aktivacije polimerizacije tijekom 20 ili 40 s s površine i zatim nakon 24 sata s pet mjernih dubina: površina, 1 mm, 2 mm, 3 mm i 4 mm. Svjetlosna transmisija izmjerena je u vidljivom spektru tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije uzoraka promjera 6 mm i debljine 2 mm u stvarnom vremenu. Temperatura tijekom polimerizacije izmjerena je termočlankom T-tipa u stvarnom vremenu na uzorcima iste geometrije. Električna svojstva izmjerena su impedancijskom spektroskopijom pri fiksnoj frekvenciji od 1 kHz i u frekvencijskom rasponu od 0,05 Hz do 1 MHz tijekom 24 sata. Iz kompleksne impedancije izračunata je električna provodnost, a impedancijski spektri su analizirani modeliranjem ekvivalentnog kruga. Rezultati ACP-kompoziti su postigli visok stupanj konverzije (oko 80%), a učinak ojačavajućih punila na stupanj konverzije bio je zanemariv. Učinkovitost polimerizacije ACP-kompozita u ovisnosti o debljini sloja bila je usporediva onoj kod konvencionalnih kompozita, s dubinom polimerizacije od 2-3 mm. Porast temperature tijekom svjetlosne aktivacije polimerizacije ACP-kompozita u rasponu je vrijednosti izmjerenih kod komercijalnih kompozita. Svjetlosna transmisija ACP-kompozita bila je također u rasponu konvencionalnih kompozita. Mjerenja svjetlosne transmisije u stvarnom vremenu omogućila su prikupljanje korisnih informacija o kinetici polimerizacije. ACP-kompoziti su pokazali drukčiju kinetiku polimerizacije od konvencionalnih materijala koji sadržavaju samo ojačavajuća punila, s mogućim posljedicama na razvoj polimerizacijskog skupljanja i strukturu polimerne mreže. Demonstrirana je primjenjivost impedancijske spektroskopije kao vrijednog alata za ispitivanje različitih svojstava ACP-kompozita. Pomoću promjene električnih svojstava tijekom polimerizacije opisana je kinetika polimerizacije, a rezultati su dobro korelirali s vrijednostima stupnja konverzije izmjerenim Ramanovom spektroskopijom. Kinetički parametri dobiveni mjerenjem električnih svojstava pokazali su dobru korelaciju sa svjetlosnom transmisijom. Mjerenja impedancije su se pokazala korisnim za kvantifikaciju količine vode unesene ACP-punilima u kompozitni materijal. Zaključak Istraživana svojstva eksperimentalnih ACP-kompozita (stupanj konverzije, dubina polimerizacije, svjetlosna transmisija, porast temperature tijekom polimerizacije) povoljna su za njihovu potencijalnu kliničku primjenu. Daljnjim istraživanjima potrebno je poboljšati mehanička svojstva kako bi se ACP-kompoziti mogli koristiti kao restaurativni materijali

Oralna higijena kao važan čimbenik u sprječavanju pneumonije povezane s mehaničkom ventilacijom

Inadequate oral hygiene in intensive care units (ICUs) has been recognized as a critical issue, for it is an important risk factor for ventilator associated pneumonia (VAP). VAP is an aspiration pneumonia that occurs in mechanically ventilated patients, mostly caused by bacteria colonizing the oral cavity and dental plaque. It is the second most common nosocomial infection and the leading cause of complications and death in mechanically ventilated patients. It has been suggested that improvement of oral hygiene in ICU patients could lead to a reduced incidence of VAP. Although diverse oral care measures for ICU patients have been proposed in the literature, there is no evidence that could identify the most efficient ones. Although there are several evidence-based protocols, oral care measures are still performed inconsistently and differ greatly between individual ICUs. This paper lists the oral care measures most commonly performed in ICUs, indicating their advantages and disadvantages. Brushing with regular toothbrush and rinsing with chlorhexidine are considered optimal measures of oral hygiene in critically ill patients. To date, there is no definitive agreement about the most effective oral care protocol, but evidence demonstrates that consistent performance of oral care may lower the incidence of VAP in critically ill patients.Nezadovoljavajuća oralna higijena na jedinicama intenzivnog liječenja (JIL ) prepoznata je kao ključno pitanje, jer predstavlja značajan čimbenik rizika za razvoj pneumonije povezane s mehaničkom ventilacijom. Pneumonija povezana s mehaničkom ventilacijom je aspiracijska pneumonija koja se javlja kod mehanički ventiliranih bolesnika i većinom je uzrokovana bakterijama koje koloniziraju usnu šupljinu i zubni plak. Druga je po redu najčešća nozokomijalna infekcija i vodeći je uzrok komplikacija i smrti u mehanički ventiliranih bolesnika. Smatra se kako bi poboljšanje oralne higijene u JIL moglo rezultirati smanjenom incidencijom pneumonije povezane s mehaničkom ventilacijom. Iako su u literaturi predložene razne mjere oralne higijene za bolesnike u JIL , ne postoje dokazi koji bi pokazali koje su od njih najučinkovitije. Iako postoji nekoliko protokola temeljenih na dokazima, mjere oralne higijene se još uvijek provode nedosljedno i razlikuju se među pojedinim JIL . Ovaj rad navodi mjere oralne higijene koje se najčešće provode u JIL i ukazuje na njihove prednosti i nedostatke. Optimalnim mjerama oralne higijene smatraju se četkanje običnom zubnom četkicom i ispiranje klorheksidinom. Iako do danas ne postoji suglasje o najučinkovitijem protokolu oralne skrbi, pokazalo se kako dosljedno provođenje oralne higijene može smanjiti incidenciju pneumonije povezane s mehaničkom ventilacijom u kritično bolesnih pacijenata

Bioaktivni dentalni kompozitni materijali

Bioactive dental composite materials offer the potential to prevent secondary caries, which is one of the major causes of failure of contemporary composite restorations. Various experimental formulations of bioactive composite materials are currently being investigated worldwide, although very few commercial products are available for clinical practice. The caries-preventive effect of bioactive composites is attained by two main approaches: antimicrobial activity and remineralization of dental hard tissues. This article provides a brief overview of experimental bioactive composite materials based on amorphous calcium phosphate and bioactive glasses. Their advantages, drawbacks and the most important properties are discussed. Generally, some compromise is always required in balancing the bioactivity and mechanical properties of composite materials. The characteristics of bioactive fillers (composition, particle size, filler loading, surface treatment) need to enable sufficient ion release in an aqueous environment, while not negatively affecting basic properties of composite materials, such as: the degree of conversion, polymerization shrinkage and related shrinkage stress, strength, hardness, elastic modulus, degradation in water and biocompatibility. The major benefits of bioactive composite materials include: the capability to regenerate dental hard tissues after an acid attack by supplying calcium, phosphate and other ions, reduction of dentin hypersensitivity and postoperative sensitivity, precipitation of hydroxyapatite in the marginal gap, inhibition of bacterial growth and improvement in the durability of the bonding between the composite material and dentin.Bioaktivni dentalni kompozitni materijali posjeduju potencijal za prevenciju sekundarnog karijesa, koji je jedan od glavnih uzroka neuspjeha suvremenih kompozitnih restauracija. Različite eksperimentalne formulacije bioaktivnih kompozitnih materijala se istražuju diljem svijeta, ali komercijalni proizvodi dostupni za kliničku uporabu su malobrojni. Učinak sprečavanja karijesa kod bioaktivnih se kompozita postiže putem dvaju glavnih pristupa: antimikrobnom aktivnošću i remineralizacijom tvrdih zubnih tkiva. U ovom članku je izložen kratki pregled eksperimentalnih bioaktivnih kompozitnih materijala temeljenih na amorfnom kalcijevom fosfatu i bioaktivnim staklima. Opisane su njihove prednosti, nedostaci i najvažnija svojstva. Općenito, uravnoteživanje bioaktivnosti i mehaničkih svojstava kompozitnih materijala uvijek zahtjeva određeni kompromis. Svojstva bioaktivnih punila (sastav, veličina čestica, udio punila, površinski tretman) trebaju omogućiti dostatno otpuštanje iona u vodenom okolišu, a pri tome ne smiju negativno utjecati na temeljna svojstva kompozitnih materijala, poput: stupnja konverzije, polimerizacijskog skupljanja i s njim povezanog stresa, čvrstoću, tvrdoću, modulus elastičnosti, degradaciju u vodi i biokompatibilnost. Glavne prednosti bioaktivnih kompozitnih materijala uključuju: mogućnost regeneracije tvrdih zubnih tkiva nakon izloženosti kiselini pomoću kalcijevih, fosfatnih i drugih iona, smanjenje dentinske preosjetljivosti i postoperativne osjetljivosti, precipitaciju hidroksiapatita u marginalnoj pukotini, inhibiciju bakterijskog rasta i poboljšanje trajnosti sveze između kompozitnog materijala i dentina

Effect of Fast High-Irradiance Photo-Polymerization of Resin Composites on the Dentin Bond Strength

This study investigated the influence of conventional (10 s at 1160 mW/cm$^{2}$) and fast high-irradiance (3 s at 2850 mW/cm$^{2}$) light curing on the micro-tensile bond strength (μTBS) of bulk-fill resin composites bonded to human dentin. Sixty-four extracted human molars were ground to dentin and randomly assigned into eight groups (n = 8 per group). After application of a three-step adhesive system (Optibond FL), four different bulk-fill composites (two sculptable and two flowable composites) were placed. Of these, one sculptable (Tetric PowerFill) and one flowable (Tetric PowerFlow) composite were specifically developed for fast high-irradiance light curing. Each composite was polymerized with the conventional or the fast high-irradiance light-curing protocol. The specimens were cut into dentin-composite sticks, μTBS was determined and failure modes were analyzed. Statistical analysis was performed using t-test for independent observations and one-way ANOVA. A statistical difference between the curing protocols was only found for Tetric PowerFlow, where the conventional protocol (23.8 ± 4.2 MPa) led to significantly higher values than the fast high-irradiance light-curing protocol (18.7 ± 3.7 MPa). All other composite materials showed statistically similar values for both polymerization protocols. In conclusion, the use of fast high-irradiation light curing has no negative influence on the μTBS of the investigated high-viscosity bulk-fill composites. However, it may reduce the dentin bond strength of flowable bulk-fill composite

Snaga svezivanja na dentin i pouzdanost eksperimentalnih bioaktivnih kompozita

Weibull analysis of bond strength Aim: To compare differences in outcomes of statistical approaches of reliability analysis (Weibull) and conventional statistics for bond strength of experimental remineralizing composites and disclose changes that would not be discernible by using just one statistical approach. Materials and Methods: Experimental composites were made by blending a Bis-GMA/TEGDMA resin with bioactive glass (BG) and inert fillers (barium glass and silica) in a centrifugal mixer. Inert fillers were admixed to the total filler load of 70 wt%. Control composite incorporated only inert fillers (70 wt%). Two remineralizing composites with 10 or 40 wt% of BG were marked as bioactive-10 and bioactive-40. Dentin substrates were prepared from intact third molars, polished under the water using P600 silicon carbide paper and embedded into an acrylic resin. Composite cylinders (d=3mm, h=2mm) were bonded on dentin substrates using a two-step self-etch bonding agent (Clearfil SE Bond 2, Kur- aray). Specimens were stored at 37 °C in distilled water and fractured in shear mode after 1 week and 1 year. Per experimental group 20 samples were prepared in order to obtain the optimal sample size for Weibull analysis (total n=120 for the whole study). Results: Mean bond strengths measured after 1 week and 1 year were statistically similar for the control composite (21.9 vs. 24.0 MPa) and for bioactive-10 (19.6 vs. 19.1 MPa). Nevertheless, Weibull statistics identified a significant decrease in bond reliability after aging: Weibull moduli were decreased from 13.5 to 3.9 for the control composite and from 12.3 to 3.8 for bioactive-10. For bioactive-40, mean bond strength declined significantly after 1 year (8.1 vs. 6.8 MPa) but its reliability remained unchanged, as identified by statistically similar Weibull moduli. Conclusions: A decrease in dentin bond strength after 1 year was identified using Weibull analysis in the control and experimental bioactive composite, while conventional statistics were incapable to distin- guish changes in mean bond strength.Cilj: Usporediti razlike u rezultatima snage svezivanja eksperimentalnih remineralizacijskih kompozita dobivenih statističkim pristupom analize pouzdanosti (Weibull) i konvencionalne statistike te otkriti promjene koje nisu vidljive korištenjem samo jednog statističkog pristupa. Materijali i metode: Eksperimentalni kompoziti dobiveni su miješanjem smole Bis-GMA / TEGDMA s bioaktivnim staklom (BG) i inertnim punilima (barijevo staklo i silicijev dioksid) u centrifugalnoj miješalici. Inertna punila dodana su do ukupnog opterećenja punila od 70%. Kontrolni kompozit sadrži samo inertna punila (70%). Dva remineralizirajuća kompozita s masenim udjelom bioaktivnog stakla (BG) 10% ili 40% označena su kao bioaktivni-10 i bioaktivni-40. Dentinski supstrati pripremljeni su od intaktnih trećih kutnjaka, polirani pomoću papira silicijevog karbida P600 i ugrađeni u akrilatnu smolu. Adhezijska veza između kompozitnih cilindara (širina = 3 mm, visina = 2 mm) i dentina stvorena je pomoću dvokomponentnog samojetkajućeg adheziva (Clearfil SE Bond 2, Kuraray). Uzorci su sk- ladišteni na 37 ° C u destiliranoj vodi i testirani u uređaju za mjerenje jačine adhezijske sveze (test smi- canja) nakon 1 tjedna i 1 godine. Optimalni broj uzoraka za analizu pouzdanosti dobiven je pripremom n=20 po eksperimentalnoj skupini (ukupno n=120 za cijelo istraživanje). Rezultati: Srednja snaga svezivanja mjerena nakon 1 tjedna i 1 godine bila je statistički slična za kon- trolni kompozit (21,9 naspram 24,0 MPa) i za bioaktivni-10 (19,6 naspram 19,1 MPa). Međutim, Weibullova statistika otkrila je značajan pad pouzdanosti veze nakon starenja: Weibullovi moduli sman- jili su se sa 13,5 na 3,9 za kontrolni kompozit i sa 12,3 na 3,8 za bioaktivni-10. Za bioaktivni-40, pros- ječna čvrstoća veze značajno je pala nakon jedne godine (8,1 prema 6,8 MPa), ali njegova pouzdanost je ostala nepromijenjena, što je utvrđeno statistički sličnim Weibullovim modulima. Zaključak: Pogoršanje snage svezivanja nakon jedne godine utvrđeno je korištenjem analize pouzdanosti kod kontrolnog i eksperimentalnog bioaktivnog kompozita iako konvencionalna statistika nije mogla razlikovati promjene prosječne snage svezivanja

Marginal Adaptation of Flowable vs Sonically Activated or Preheated Resin Composites in Cervical Lesions

PURPOSE To investigate marginal integrity of restorations applied with preheated and non-preheated composite, flowable composite, sonically activated composite, and a new thermo-viscous bulk-fill composite using near-infrared technology for preheating, in class V cavities of human molars. MATERIALS AND METHODS Standardized cavities were prepared on the buccal surfaces of 60 human mandibular molars and restored with one of the following resin composite materials after application of an etch-and-rinse adhesive (OptiBond FL, Kerr): non-preheated or preheated conventional composite (Filtek Supreme XTE, 3M Oral Care), preheated thermo-viscous composite (VisCalor bulk, Voco), soncially activated composite (SonicFill 3, Kerr), or flowable composite (Filtek Supreme XTE Flowable, 3M Oral Care) applied in bulk or as a lining material using the snow-plow technique. After light curing and polishing, the percentage of continuous margins (PCM) of the restorations in enamel and dentin was assessed using SEM both before and after thermomechanical loading (TML). TML was carried out with 3000 thermal cycles (5°C-50°C) and a simultaneous mechanical stress application with 1.2 million load-cycles (1.7 Hz, 49 N) in a computer-controlled masticator. Non-parametric statistical analysis was performed using Wilcoxon, Kruskal-Wallis, and Mann-Whitney U-tests (α = 0.05). RESULTS All groups revealed a significant decline in marginal integrity after TML in both enamel and dentin. Although the flowable group in enamel and the snow-plow group in dentin showed the highest PCM before TML, the differences between the groups were compensated after TML. CONCLUSION All of the tested composites and application methods showed similar marginal integrities after thermomechanical loading and can be recommended for clinical implementation

Snaga svezivanja na dentin i pouzdanost eksperimentalnih bioaktivnih kompozita

Weibull analysis of bond strength Aim: To compare differences in outcomes of statistical approaches of reliability analysis (Weibull) and conventional statistics for bond strength of experimental remineralizing composites and disclose changes that would not be discernible by using just one statistical approach. Materials and Methods: Experimental composites were made by blending a Bis-GMA/TEGDMA resin with bioactive glass (BG) and inert fillers (barium glass and silica) in a centrifugal mixer. Inert fillers were admixed to the total filler load of 70 wt%. Control composite incorporated only inert fillers (70 wt%). Two remineralizing composites with 10 or 40 wt% of BG were marked as bioactive-10 and bioactive-40. Dentin substrates were prepared from intact third molars, polished under the water using P600 silicon carbide paper and embedded into an acrylic resin. Composite cylinders (d=3mm, h=2mm) were bonded on dentin substrates using a two-step self-etch bonding agent (Clearfil SE Bond 2, Kur- aray). Specimens were stored at 37 °C in distilled water and fractured in shear mode after 1 week and 1 year. Per experimental group 20 samples were prepared in order to obtain the optimal sample size for Weibull analysis (total n=120 for the whole study). Results: Mean bond strengths measured after 1 week and 1 year were statistically similar for the control composite (21.9 vs. 24.0 MPa) and for bioactive-10 (19.6 vs. 19.1 MPa). Nevertheless, Weibull statistics identified a significant decrease in bond reliability after aging: Weibull moduli were decreased from 13.5 to 3.9 for the control composite and from 12.3 to 3.8 for bioactive-10. For bioactive-40, mean bond strength declined significantly after 1 year (8.1 vs. 6.8 MPa) but its reliability remained unchanged, as identified by statistically similar Weibull moduli. Conclusions: A decrease in dentin bond strength after 1 year was identified using Weibull analysis in the control and experimental bioactive composite, while conventional statistics were incapable to distin- guish changes in mean bond strength.Cilj: Usporediti razlike u rezultatima snage svezivanja eksperimentalnih remineralizacijskih kompozita dobivenih statističkim pristupom analize pouzdanosti (Weibull) i konvencionalne statistike te otkriti promjene koje nisu vidljive korištenjem samo jednog statističkog pristupa. Materijali i metode: Eksperimentalni kompoziti dobiveni su miješanjem smole Bis-GMA / TEGDMA s bioaktivnim staklom (BG) i inertnim punilima (barijevo staklo i silicijev dioksid) u centrifugalnoj miješalici. Inertna punila dodana su do ukupnog opterećenja punila od 70%. Kontrolni kompozit sadrži samo inertna punila (70%). Dva remineralizirajuća kompozita s masenim udjelom bioaktivnog stakla (BG) 10% ili 40% označena su kao bioaktivni-10 i bioaktivni-40. Dentinski supstrati pripremljeni su od intaktnih trećih kutnjaka, polirani pomoću papira silicijevog karbida P600 i ugrađeni u akrilatnu smolu. Adhezijska veza između kompozitnih cilindara (širina = 3 mm, visina = 2 mm) i dentina stvorena je pomoću dvokomponentnog samojetkajućeg adheziva (Clearfil SE Bond 2, Kuraray). Uzorci su sk- ladišteni na 37 ° C u destiliranoj vodi i testirani u uređaju za mjerenje jačine adhezijske sveze (test smi- canja) nakon 1 tjedna i 1 godine. Optimalni broj uzoraka za analizu pouzdanosti dobiven je pripremom n=20 po eksperimentalnoj skupini (ukupno n=120 za cijelo istraživanje). Rezultati: Srednja snaga svezivanja mjerena nakon 1 tjedna i 1 godine bila je statistički slična za kon- trolni kompozit (21,9 naspram 24,0 MPa) i za bioaktivni-10 (19,6 naspram 19,1 MPa). Međutim, Weibullova statistika otkrila je značajan pad pouzdanosti veze nakon starenja: Weibullovi moduli sman- jili su se sa 13,5 na 3,9 za kontrolni kompozit i sa 12,3 na 3,8 za bioaktivni-10. Za bioaktivni-40, pros- ječna čvrstoća veze značajno je pala nakon jedne godine (8,1 prema 6,8 MPa), ali njegova pouzdanost je ostala nepromijenjena, što je utvrđeno statistički sličnim Weibullovim modulima. Zaključak: Pogoršanje snage svezivanja nakon jedne godine utvrđeno je korištenjem analize pouzdanosti kod kontrolnog i eksperimentalnog bioaktivnog kompozita iako konvencionalna statistika nije mogla razlikovati promjene prosječne snage svezivanja

The effect of rapid high-intensity light-curing on micromechanical properties of bulk-fill and conventional resin composites

Rapid high-intensity light-curing of dental resin composites is attractive from a clinical standpoint due to the prospect of time-savings. This study compared the effect of high-intensity (3 s with 3,440 mW/cm$^{2}$) and conventional (10 s with 1,340 mW/cm$^{2}$) light-curing on micromechanical properties of conventional and bulk-fill resin composites, including two composites specifically designed for high-intensity curing. Composite specimens were prepared in clinically realistic layer thicknesses. Microhardness (MH) was measured on the top and bottom surfaces of composite specimens 24 h after light-curing (initial MH), and after subsequent immersion for 24 h in absolute ethanol (ethanol MH). Bottom/top ratio for initial MH was calculated as a measure of depth-dependent curing effectiveness, whereas ethanol/initial MH ratio was calculated as a measure of crosslinking density. High-intensity light-curing showed a complex material-dependent effect on micromechanical properties. Most of the sculptable composites showed no effect of the curing protocol on initial MH, whereas flowable composites showed 11-48% lower initial MH for high-intensity curing. Ethanol/initial MH ratios were improved by high-intensity curing in flowable composites (up to 30%) but diminished in sculptable composites (up to 15%). Due to its mixed effect on MH and crosslinking density in flowable composites, high-intensity curing should be used with caution in clinical work

Treatment of Intrabony Defects with a Combination of Hyaluronic Acid and Deproteinized Porcine Bone Mineral.

BACKGROUND this study evaluates the clinical outcomes of a novel approach in treating deep intrabony defects utilizing papilla preservation techniques with a combination of hyaluronic acid (HA) and deproteinized porcine bone mineral. METHODS 23 patients with 27 intrabony defects were treated with a combination of HA and deproteinized porcine bone mineral. Clinical attachment level (CAL), pocket probing depth (PPD), gingival recession (REC) were recorded at baseline and 6 months after the surgery. RESULTS At 6 months, there was a significant CAL gain of 3.65 ± 1.67 mm (p < 0.001) with a PPD reduction of 4.54 ± 1.65 mm (p < 0.001), which was associated with an increase in gingival recession (0.89 ± 0.59 mm, p < 0.001). The percentage of pocket resolution based on a PPD ≤4 mm was 92.6% and the failure rate based on a PPD of 5 mm was 7.4%. CONCLUSIONS the present findings indicate that applying a combined HA and xenograft approach in deep intrabony defects provides clinically relevant CAL gains and PPD reductions compared to baseline values and is a valid new approach in treating intrabony defects