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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
AVALIAÇÃO IN VITRO DA MICRODUREZA DO ESMALTE E DA
MICROINFILTRAÇÃO ADJACENTE A RESTAURAÇÕES COM CIMENTO DE
IONÔMERO DE VIDRO APÓS DESAFIO CARIOGÊNICO: ESTUDO NO MEV
Niterói
2018
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
FACULDADE DE ODONTOLOGIA
AVALIAÇÃO IN VITRO DA MICRODUREZA DO ESMALTE E DA
MICROINFILTRAÇÃO ADJACENTE A RESTAURAÇÕES COM CIMENTO DE
IONÔMERO DE VIDRO APÓS DESAFIO CARIOGÊNICO: ESTUDO NO MEV
CAROLINA PIO DA SILVA BRAZ
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre, pelo Programa de Pós-Graduação em Odontologia. Área de Concentração: Clínica Odontológica Orientador: Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho
Niterói
2018
BANCA EXAMINADORA
Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho
Instituição: Faculdade de Odontologia da Universidade Federal Fluminense
Decisão: _________________________Assinatura: ________________________
Profa. Dra. Roberta Barcelos Pereira de Souza
Instituição: Curso de Odontologia da Universidade Federal Fluminense – Instituto de
saúde de Nova Friburgo
Decisão: _________________________Assinatura: ________________________
Prof. Dr. Luiz Flávio Martins Moliterno
Instituição: Faculdade de Odontologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Decisão: _________________________Assinatura: ________________________
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho primeiramente à Deus, por me permitir concluir mais esta etapa na minha vida e aos meus pais, Elio e Regina, pelo amor, dedicação e apoio incondicional.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, por estar sempre ao meu lado e pela oportunidade de concluir
mais esta etapa na minha vida.
Aos meus pais e minha irmã, Elio, Regina e Fabiane, por todo apoio incondicional
e incentivo em todos os momentos da minha vida. A minha sobrinha e afilhada, Lívia,
que chegou durante este curso para encher meu coração de alegria.
À minha família e amigos, que tem me apoiado e acompanhado durante toda
essa trajetória, em especial a minha prima Jaqueline, pela ajuda na conclusão desta
dissertação.
Agradeço a minha orientadora, Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho, que
me acompanha desde a graduação, pela oportunidade da realização do curso de
mestrado, pela orientação, dedicação, atenção, apoio, incentivo e por todos os
conhecimentos transmitidos.
Agradeço também a aluna de iniciação científica, Mariana Braz Herzog, que
participou desta pesquisa com muita dedicação e comprometimento.
À minha colega de curso, Sunny, pelos momentos de convívio, parceria e
amizade.
À todos os funcionários do LABA e ao seu José Maria, do LABiom-R, pela grande
ajuda na concretização deste projeto.
À secretária da Odontopediatria, Crizolene, pela disponibilidade e carinho durante
todo esse período.
Agradeço ao gerente da minha unidade de trabalho, Carlos Uzeda, pela
colaboração e apoio para que fosse possível conciliar minha jornada de trabalho e o
curso de mestrado.
.
RESUMO
Braz CPS. Avaliação in vitro da microdureza do esmalte e da microinfiltração adjacente a restaurações com cimento de ionômero de vidro após desafio cariogênico: estudo no MEV [dissertação]. Niterói: Universidade Federal Fluminense, Faculdade de Odontologia; 2018.
Os objetivos deste estudo foram verificar a microdureza longitudinal (ML) e a
microinfiltração marginal (MM) no esmalte adjacente a restaurações, após desafio
cariogênico in vitro. Foram utilizados blocos de esmalte bovino, restaurados com
cimentos de ionômero de vidro (CIV) e resina composta sem flúor e submetidos a
ciclagens de pH. O grupo de controle negativo foi mantido apenas em saliva artificial.
Após, todos os blocos foram imersos em corante, seccionados e o grau de MM medido
através de escores. Para determinar a ML, foi utilizado um microdurômetro Knoop nas
profundidades de 25µm, 75µm e 150µm. Cinco amostras de cada grupo foram
avaliadas qualitativamente no MEV (20x e 80x). Os dados foram analisados
estatisticamente no software SPSS for Windows v. 20 através dos testes não-
paramétricos de Kruskal-Wallis e de Mann-Whitney. Em relação à MM, observou-se
que nenhum dos materiais impediu totalmente a penetração do corante, sendo que,
dentre os CIVs testados, o que obteve melhor desempenho foi o Maxxion R (G4),
seguido pelo ION-Z (G1) e Vitro Fil® R (G2), no entanto, sem diferença significativa
entre eles. Quanto à ML, o G4, G1 e o Vitro Fil® LC (G5) obtiveram os resultados mais
altos de dureza dentre os materiais testados. Em relação à análise do MEV, observou-
se a presença de fendas nas margens das restaurações, independente do material.
Conclui-se que, o Maxxion R e o ION-Z demonstraram bom potencial para prevenção
da microinfiltração e da ocorrência de cárie no esmalte adjacente à restauração,
mesmo em condições de alto desafio cariogênico.
Palavras-chave: cimentos de ionômeros de vidro, infiltração dentária, cárie dentária.
ABSTRACT
Braz CPS. In vitro evaluation of enamel microhardness and microleakage adjacent to restorations with glass ionomer cement after cariogenic challenge: MEV study [dissertation]. Niterói: Fluminense Federal University, School of Dentistry; 2018.
The purpose of this work was to verify the longitudinal microhardness (LM) and the
marginal microleakage (MM) in the enamel adjacent to restoration after cariogenic
challenge in vitro. Blocks of bovine enamel were used, restored with glass ionomer
(GI) and composite resin without fluoride and submitted of pH cycling. The negative
control group was maintained only in artificial saliva. After, all blocks were immersed
in dye, sectioned and the degree of MM was measured through scores. To determine
LM, a Knoop microhardness tester was used in depths of 25μm, 75μm and 150μm.
Five samples from each group were qualitatively evaluated by SEM (20x and 80x). The
data were analyzed statistically in SPSS for Windows v. 20 software through non-
parametric Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests. Regarding MM, it was observed
that none of the materials completely prevented the penetration of the dye, and among
the GIs tested, the one that obtained the best performance was Maxxion R (G4),
followed by ION-Z (G1) and Vitro Fil® R (G2), however, with no significant difference
among them. As for LM, G4, G1 and Vitro Fil® LC (G5) obtained the highest hardness
results among the tested materials. Regarding the SEM analysis, the presence of gaps
was observed in the margins of the restorations independent of the material. It was
concluded that Maxxion R and ION-Z demonstrated good potential for the prevention
of microleakage and the occurrence of caries in the enamel adjacent to the restoration,
even in conditions of high cariogenic challenge.
Keywords: glass ionomer cements, dental leakage, dental caries.
7
1 - INTRODUÇÃO
A longevidade das restaurações dentárias depende da durabilidade do material e
de suas propriedades, tais como a resistência ao desgaste, durabilidade da interface
entre o dente e a restauração e do nível de destruição dentária. Sob condições ácidas,
todos os materiais restauradores dentários têm mostrado degradação ao longo do
tempo (RIOS et al., 2008).
A contração de polimerização dos materiais resinosos é ainda considerada
altamente responsável pelo fracasso de restaurações de resina composta direta. Esta
contração pode induzir tensões, que podem levar à quebra da ligação nas paredes da
cavidade, promover lacunas marginais e, subsequentemente, microinfiltração. A
microinfiltração pode predispor um dente à descoloração, cárie recorrente, inflamação
pulpar, sensibilidade pós-operatória e, inclusive, à necrose pulpar (MOUSAVINASAB
et al.,2008).
Embora os materiais restauradores sejam menos susceptíveis à desmineralização
ácida em comparação com o esmalte, esta desmineralização pode induzir, pelo
menos até certo ponto, a degradação da matriz e partículas de carga de materiais
restauradores (FRANCISCONI et al.,2008). Yu et al. (2009) relatam que o desafio
ácido tem efeitos negativos sobre o desgaste superficial e propriedades físicas de
cimentos de ionômero de vidro (CIV), compósitos modificados por poliácidos e resinas
compostas.
Por ser um material que libera flúor, o cimento de ionômero de vidro resinoso é
amplamente utilizado em crianças e adolescentes (CROLL; NICHOLSON, 2002).
Surgiu a partir do acréscimo de uma resina hidrofílica (HEMA), como um solvente, ao
ionômero de vidro convencional, cujo objetivo foi melhorar suas propriedades
mecânicas (SIDHU; WATSON, 1995), aumentar o tempo de trabalho com controle do
processo fotoquímico de presa, acelerar o endurecimento da superfície (DAVIDSON,
2006) e melhorar o padrão de translucidez, podendo ser utilizado em áreas estéticas.
Algumas propriedades positivas do cimento de ionômero de vidro convencional
também estão presentes no resinoso, como: liberação de flúor e a adesão à estrutura
dental, visto que a reação de presa do tipo ácido-base, também é observada no
cimento de ionômero de vidro resinoso (ESPEZIM, 2011).
8
Os materiais restauradores ficam expostos a diversas substâncias provenientes
da alimentação, como ingestão de bebidas e isto inclui uma variedade de compostos
químicos como ácidos, bases, sais, álcoois e oxigênio (FERRACANE, 2006). Estes
compostos podem provocar alterações nas propriedades dos materiais, como
desgaste da matriz orgânica e o deslocamento das partículas inorgânicas, formando
lacunas que tornam a superfície irregular e favorecem o acúmulo de placa bacteriana
e pigmentações, que comprometem, consequentemente, a longevidade das
restaurações (SARRETT et al., 2000; PRAKKI et al., 2005; SOUZA et al., 2005).
Com o tempo, processos de biodegradação também podem promover alterações
na textura superficial dos materiais odontológicos (ROULET; WÃLTI, 1984; VAN
GROENINGEN et al.,1986; SIDHU et al., 1997). Com o aumento da rugosidade,
aumenta-se o risco de desenvolvimento de lesões de cárie e inflamação gengival
(QUIRYNEN, BOLLEN, 1995; BOLLEN et al., 1997), sendo observados como
resultado desta rugosidade de superfície, o brilho diminuído e alterações da cor, o que
afeta a estética das restaurações (SILVA et al., 2013).
Turssi et al. (2002) avaliaram o efeito da água destilada, saliva artificial e um
modelo de ciclagem dinâmica de pH sobre a micromorfologia superficial de materiais
resinosos (um cimento de ionômero de vidro resinoso, um compômero, uma resina
microparticulada e uma microhíbrida). Observaram que os valores de rugosidade dos
materiais aumentaram significativamente quando expostos à ciclagem de pH se
comparados à água destilada e à saliva artificial. O cimento de ionômero de vidro
resinoso apresentou a maior rugosidade em todos os meios de armazenamento.
Observaram ainda, alteração micromorfométrica em aumento de 3000X para a resina
microhíbrida (Filtek Z250), mostrando lacunas que podem ser atribuídas à degradação
ao redor da matriz inorgânica ou do silano.
Além de adequadamente retidas, as restaurações também devem manter o dente
livre de cárie secundária e o paciente livre de sensibilidade dolorosa. Assim,
parâmetros como o potencial de infiltração marginal na interface entre o dente e a
restauração têm grande importância na validação clínica desses materiais (HEINTZE,
2007). Nos últimos anos, houve uma dedicação no desenvolvimento de materiais
restauradores que sejam resistentes ao desgaste e ao mesmo tempo estéticos. Novos
materiais têm sido fabricados para melhorar a adaptação e tentar diminuir a infiltração
marginal gengival, tanto em preparos cavitários em esmalte como em dentina, ou
ambos, porém elas continuam ocorrendo.
9
Dessa forma, parece válida a análise do potencial anticariogênico de materiais
restauradores, em ambientes e circunstâncias dinâmicas em que se dá o processo de
cárie. Estudos in vitro com materiais restauradores, avaliando a microdureza das
margens do esmalte antes e após circunstâncias dinâmicas que mimetizem as
condições clínicas de desafio cariogênico, são de grande importância na avaliação do
potencial preventivo desses materiais (RIBEIRO et al, 2009).
Ribeiro et al (2009) avaliaram in vitro, a microdureza do esmalte adjacente a
restaurações com dois CIVs convencionais, um CIV resinoso e uma resina composta
sem flúor após desafio cariogênico e observaram que a desmineralização foi menor
no esmalte adjacente aos CIVs convencionais do que no esmalte adjacente aos
materiais resinosos.
Recentemente, foi lançado no mercado um CIV convencional com propriedades
bioativas (ION-Z). Nosso grupo de pesquisa avaliou este material previamente ao seu
lançamento, com relação à perda de massa e rugosidade em condições de desafio
cariogênico, obtendo resultados promissores (dados ainda não publicados).
Com base no que foi exposto acima, o objetivo deste estudo laboratorial in vitro
foi avaliar a alteração de microdureza longitudinal do esmalte restaurado com 6
materiais odontológicos (quatro CIVs convencionais, um CIV resinoso e uma resina
composta) submetido a desafio cariogênico durante 10 dias e a adaptação marginal
destes materiais à parede cavitária. A hipótese nula testada foi que não existe
diferença significativa entre os materiais ionoméricos testados e a resina no que diz
respeito à dureza do esmalte e microinfiltração marginal quando comparado com o
controle.
10
2- METODOLOGIA
2.1 Delineamento experimental
O estudo realizado foi in vitro, utilizando 180 blocos de esmalte que foram
restaurados com os seguintes materiais (n=30/grupo): um cimento de ionômero de
vidro (CIV) convencional com composto bioativo, três CIVs convencionais, um CIV
resinoso e uma resina composta sem BisGMA. Após preparo cavitário e restauração
com os respectivos materiais, dez blocos de esmalte restaurados com cada material
(n= 60) foram mantidos em saliva artificial (controle). A avaliação das alterações no
esmalte foi realizada após 10 dias de ciclagem, através da avaliação da
microinfiltração marginal em microscópio e da microdureza longitudinal. Cinco
amostras de cada grupo foram avaliadas ao MEV em aumentos 20x e 80x para análise
do esmalte e adaptação marginal das restaurações após os tratamentos conforme
disposto no fluxograma da Figura 1:
Figura 1 – Fluxograma do experimento
11
2.2 Preparo dos blocos de esmalte bovino
Para a realização desta pesquisa foram utilizados 180 incisivos bovinos sem
trincas ou manchas visíveis, obtidos de frigorífico (Vangélio Mondelli, Bauru – SP),
que foram mantidos em solução de timol a 0,2% e pH 7 em refrigerador até o momento
do experimento.
Os dentes foram manipulados no referido laboratório utilizando-se jaleco, óculos
de proteção, gorro, luvas e máscaras seguindo o rigor da biossegurança. Após a
remoção de debris, os dentes foram polidos com taça de borracha (substituídas a cada
5 dentes), pasta de pedra pomes e água durante 10s, em baixa rotação e lavados com
jatos de ar / água por 10s e secos com jatos de ar da seringa tríplice. Posteriormente,
foram seccionados com uma máquina de corte de precisão (Labcut1010 – ExtecCorp.,
EUA) sob refrigeração na região central da coroa obtendo-se um bloco de 5X5mm,
perfazendo um total de 180 blocos.
Os blocos foram submetidos a uma planificação tanto da dentina quanto do
esmalte. Para planificação da dentina, os blocos foram fixados com cera pegajosa
Kota (Kota Ind. e Com. Ltda., São Paulo, SP) ao redor do mesmo, com o auxílio de
um instrumento PKT (Duflex 55G, SS White Artigos Dentários Ltda, Rio de Janeiro,
RJ) e uma lamparina (Jon, Ind. Bras., São Paulo, SP) no centro de um disco de acrílico
cristal de 30 mm de diâmetro por 8 mm de espessura, com a maior área plana do
esmalte voltada para baixo. O conjunto (disco/dente) foi adaptado a uma Politriz
metalográfica (APL 4, Arotec, Cotia, SP), com um sistema de suporte que permitiu que
o desgaste fosse paralelo à base do disco de acrílico. A planificação da dentina interna
foi realizada com uma lixa de silicone carbide de granulação #320 (Carbimet Paper
Discs, ref. 30-5108-320, Buehler, Lake Bluff, IL, USA), em baixa velocidade, com
refrigeração a água deionizada, até que os blocos ficassem com espessura de 3mm.
A seguir, os blocos de esmalte foram removidos dos discos de acrílico e limpos com
xilol (Pharmácia Specifica Manipulação de Fórmulas, Bauru, SP), para remoção dos
resíduos de cera. Os blocos foram novamente fixados nos discos de acrílico com a
cera pegajosa, no centro do disco de acrílico desta vez com a face de esmalte exposta,
para que fosse feita sua planificação e o polimento para obter-se uma superfície plana,
paralela à base do acrílico e polida. A superfície dos blocos foi lixada e planificada
com discos abrasivos de alumina de granulação variada (#600 e #1200, Buehler, EUA)
12
refrigerados a água, durante 30s e 60s, respectivamente e polida com disco de feltro
e solução de diamante (1μm, Buehler, EUA) durante 6s na Politriz até que a superfície
apresentasse um aspecto vítreo. Ao final do polimento, os blocos foram lavados por 5
min com água destilada em aparelho de ultrassom.
2.3 Preparo cavitário e restauração dos blocos de esmalte
Cavidades em forma de caixa (2x2x1mm) foram preparadas com pontas
diamantadas #2292 (KG Sorensen, Barueri, SP, Brasil), no centro de cada bloco, com
uma peça de mão de alta velocidade (Dabi Atlante, Ribeirão Preto, SP, Brasil). Brocas
novas foram substituídas a cada cinco preparos. Os preparos foram delimitados com
grafite e a profundidade das cavidades padronizadas através do diâmetro da ponta
ativa da broca.
Após o preparo das cavidades, os 180 espécimes foram randomizados nos grupos
experimentais utilizando função aleatória do Excel (https://pt.wikihow.com/Criar-Uma-
Amostra-Aleat%C3%B3ria-no-Excel), codificados numericamente e distribuídos de
forma homogênea entre os seis grupos (n=30), para serem restaurados com um dos
materiais a serem testados (n=30/grupo): G1 - CIV ION-Z (FGM, Joinville, SC, Brasil);
G2 - Vitro Fil® R (Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ, Brasil); G3 – Ionglass R (Maquira,
Indústria de Produtos Odontológicos SA, Maringá, Paraná, Brasil); G4 - Maxxion® R
(FGM, Joinville, SC, Brasil): G5 – CIV Vitro Fil® LC (Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ,
Brasil) e G6 – resina composta sem BisGMA Vittra APS (FGM, Joinville, SC, Brasil)
(controle positivo). Sessenta blocos de esmalte restaurados com os respectivos
materiais (n=10/grupo), não participaram das ciclagens e ficaram imersos em saliva
artificial durante o experimento (controle negativo).
Para o preenchimento das cavidades com os CIVs convencionais (G1 a G4), os
materiais foram manipulados de acordo com as proporções indicadas pelos
fabricantes e inseridos com uma seringa Centrix (Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ,
Brasil). Após a inserção dos materiais, os mesmos foram cobertos por uma fita matriz
de poliéster e foi exercida uma pressão digital por 10s para uniformizar a superfície e
possibilitar o extravasamento do excesso de material. Para o G5 e G6, após a inserção
dos respectivos materiais na cavidade, foi realizada a polimerização dos mesmos com
13
o aparelho LED (Cotolux- Coltène/ Whaledent AG), com comprimento de onda de
470nm, cuja potência foi mantida entre 1037-1090 mW/cm2, por meio de um
radiômetro (Radiômetro RD-7/ ECEL, Ribeirão Preto, SP, Brasil). Foi utilizado o tempo
preconizado pelos fabricantes tanto para a manipulação dos materiais
(condicionamento ácido com ácido fosfórico a 37% (FGM, Joinville, SC, Brasil e
aplicação do primer do próprio material) quanto para a fotoativação. Para os CIVs
convencionais foi aguardado o tempo de presa preconizado pelo fabricante e proteção
dos mesmos com esmalte de unha incolor (Colorama®, São Paulo, Brasil). Após 24
horas em umidade relativa a 37°C, foi realizado o polimento das restaurações com
discos de lixa de óxido de alumínio com granulação decrescente (Sof-Lex®/3MESPE,
Sumaré, SP, Brasil) em baixa rotação sob refrigeração.
2.4 Ciclagens de pH
Os blocos de esmalte restaurados foram cobertos com duas camadas de esmalte
cosmético de cor vermelha (Colorama®, São Paulo, SP, Brasil) deixando livre a
restauração e área de 1,0mm de esmalte ao redor desta para padronizar a área de
atuação das soluções desmineralizante (2mMcloreto de cálcio; 2mM fosfato de
potássio; 75mM acetato de sódio - pH 4,3) e remineralizante (1,5mM cloreto de cálcio;
0,95 mM fosfato de potássio; 150 mM de cloreto de potássio - pH 7,0) durante a
ciclagem de pH. Iniciando o ciclo, cada amostra foi imersa individualmente em 30 mL
de solução desmineralizante por 6h, lavada em água deionizada, seca e imersa
individualmente em 30mL de solução remineralizante, completando o ciclo de 24h.
Decorrido este tempo, os blocos foram removidos da solução remineralizante,
lavados, secos e novamente imersos em solução desmineralizante por 6 h, dando
início a um novo ciclo. Foram realizadas 10 ciclagens para cada grupo experimental
conduzidas por 10 dias. Todas as soluções foram renovadas diariamente, exceto as
dos dias 6, 7, 9 e 10, quando os blocos permaneceram somente na solução
remineralizante de acordo com metodologia descrita por Ribeiro et al (2009).
Os blocos de esmalte dos respectivos grupos controles não participaram das
ciclagens de pH e ficaram imersos em saliva artificial durante o experimento.
14
2.5 Avaliação da microinfiltração marginal (MM)
Após a ciclagem de pH, foram reaplicadas as duas camadas de esmalte
cosmético de cor vermelha (Colorama®, São Paulo, SP, Brasil) em toda a superfície
do bloco, exceto em uma faixa de 1mm ao redor das restaurações, permitindo que
somente a interface contatasse o traçador. As amostras foram então imersas em
solução de azul de metileno a 2% (Farmácia Fórmula & Ação, São Paulo, SP, Brasil)
durante 12h (LOPES et al, 2001), incluindo as amostras do grupo controle de cada
material.
Após esta etapa, as amostras foram seccionadas longitudinalmente no sentido
vestíbulo-lingual, através do centro das restaurações com disco diamantado dupla-
face (KG Sorensen, Cotia, SP, Brasil) sob irrigação constante para obtenção de duas
fatias de cada bloco. O grau de MM foi medido com base em uma escala de escores
relacionados ao grau de penetração do traçador através das margens da restauração
(GUGLIELMI et al, 2012): escore 0 = nenhuma penetração de corante; 1 = penetração
do corante até metade da parede incisal ou gengival; 2 = penetração do corante
envolvendo mais da metade da parede incisal ou gengival, sem envolvimento da
parede axial; e 3 = penetração do corante envolvendo toda a extensão da parede
incisal ou gengival, com envolvimento da parede axial. Dois observadores calibrados
avaliaram todas as fatias sob 40X de aumento em lupa estereoscópica (CGA 6745,
Tecnival, Buenos Aires, Argentina) sem conhecimento sobre o material avaliado. Em
caso de discordância, um terceiro observador foi consultado, sendo sua decisão
considerada final.
2.6 Análise de microdureza longitudinal (ML)
Após avaliação da MM, foi realizada a avaliação da ML. Para tal, as amostras
seccionadas foram novamente fixadas com cera pegajosa Kota no centro do disco de
acrílico de maneira que ficasse exposta a superfície interna do esmalte que seria
aplainada e polida. O ensaio de ML foi realizado utilizando-se um microdurômetro
15
(modelo HMV-2000 Shimadzu Corporation, Tóquio, Japão) no qual foi acoplado um
penetrador Knoop com carga de 25g por 15s. Duas fileiras de 3 indentações foram
feitas, uma na região central do esmalte exposto e a outra a uma distância de 100μm
da fileira central nas distâncias de 25μm, 75μm e 150μm da superfície externa do
esmalte. Os valores médios dos pontos medidos foram calculados em cada distância
(GUGLIELMI et al, 2012).
2.7 Análise no microscópio eletrônico de varredura (MEV)
Cinco blocos de esmalte selecionados previamente de cada grupo foram
analisados no MEV para avaliação da adaptação marginal das restaurações.
Inicialmente, as amostras foram secas em estufa a 37º C durante 24h e pulverizadas
com ouro. As amostras foram avaliadas ao MEV (Jeol JSM-6510LV, Tóquio, Japão),
com voltagem de aceleração de 25kV em aumentos 20x e 80x (RENGO et al, 2015).
2.8 Análise estatística
Os resultados obtidos foram tabulados e, posteriormente, foi efetuado o
tratamento estatístico em relação à normalidade e homogeneidade dos dados no
software SPSS for Windows v. 20. Os dados relacionados à MM e à ML foram
analisados com o teste não paramétrico de Kruskal-Wallis e, no caso de significância
estatística, o teste não-paramétrico de Mann-Whitney foi utilizado para analisar as
interações entre os grupos. O nível de significância adotado foi de 5% para todos os
testes. O teste de Cohen´s Kappa foi utilizado para checar a reprodutibilidade inter-
examinador. As imagens obtidas do MEV foram analisadas qualitativamente.
16
3 - ARTIGO PRODUZIDO
Artigo a ser submetido ao periódico Brazilian Dental Journal.
Evaluation of microhardness of bovine enamel and microleakage adjacent to restorations with
glass ionomer cement after cariogenic challenge: in vitro
Carolina Pio da Silva BRAZ*
Mariana Braz HERZOG**
Thereza Christina Lopes COUTINHO***
*Universidade Federal Fluminense/Faculdade de Odontologia/ Departamento de
Odontoclínica/ Niterói – Rio de Janeiro - Brasil
** Universidade Federal Fluminense/Faculdade de Odontologia/ Departamento de
Odontoclínica/ Niterói – Rio de Janeiro - Brasil
*** Universidade Federal Fluminense/Faculdade de Odontologia/ Departamento de
Odontoclínica/ Niterói – Rio de Janeiro - Brasil
Correspondência:
Profa. Dra. Thereza Christina Lopes Coutinho
Departamento de Odontologia, Faculdade de Odontologia, UFF, Rua Mário Santos
Braga,28, Valonguinho, 24020-140, Niterói, RJ, Brasil. Tel: +55-21-2629-9829. E-mail:
17
SUMMARY
The purpose of this work was to verify the longitudinal microhardness (LM) and the marginal
microleakage (MM) in the enamel adjacent to restoration after cariogenic challenge in vitro.
Blocks of bovine enamel were used, restored with glass ionomer (GI) and composite resin
without fluoride and submitted to pH cycling. The negative control group was maintained only
in artificial saliva. After, all blocks were immersed in dye, sectioned and the degree of MM was
measured through scores. To determine LM, a Knoop microhardness tester was used in depths
of 25μm, 75μm and 150μm. Five samples from each group were qualitatively evaluated by
SEM (20x and 80x). The data were analyzed statistically in SPSS for Windows v. 20 software
through non-parametric Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests. Regarding MM, it was
observed that none of the materials completely prevented the penetration of the dye, and among
the GIs tested, the one that obtained the best performance was Maxxion R (G4), followed by
ION-Z (G1) and Vitro Fil® R (G2), however, with no significant difference among them. As
for LM, G4, G1 and Vitro Fil® LC (G5) obtained the highest hardness results among the tested
materials. Regarding the SEM analysis, the presence of gaps was observed in the margins of
the restorations independent of the material. It was concluded that Maxxion R and ION-Z
demonstrated good potential for the prevention of microleakage and the occurrence of caries in
the enamel adjacent to the restoration, even in conditions of high cariogenic challenge.
Key words: glass ionomer cements, dental leakage, dental caries.
18
INTRODUCTION
The longevity of dental restorations depends on the endurance capability of the material
and its properties, such as the resistance to abrasion, the durability of the interface between the
tooth and the restoration and the degree of dental damage. Under acidic conditions, all the dental
restoration materials have shown signs of deterioration thorough time (RIOS et al, 2008) (1).
Besides from being properly retained, restorations also need to keep the tooth free from
secondary dental caries and the patient free from painful sensations. Therefore, parameters such
as the potential for marginal leakage in the interface between the tooth and the restoration have
an important impact on the clinical validation of these materials (HEINTZE, 2007) (2). Over
the past years, there has been a special interest in the development of restoration materials that
are at the same time resistant to abrasion and aesthetic. New materials are being produced to
help the suiting and to reduce gingival marginal leakage, on both enamel and dentin cavity
preparations.
Consequently, the analysis of the anti-cariogenic potential of restoration materials seems
to be validated under the dynamic circumstances and environments on which the dental caries
are formed. In vitro studies using restoration materials, assessing the microhardness of the
enamel margins before and after the dynamic circumstances that mimic the clinical conditions
of the cariogenic challenge, are very important to estimate the preventive potential of these
materials (RIBEIRO et al., 2009) (3).
Ribeiro et al (2009) (3) used in vitro analysis to assess the microhardness of enamel
adjacent to restorations containing two conventional GICs, a resinous GIC and a composite
resin without fluoride, after the cariogenic challenge, and observed that the demineralisation
was less harsh on the enamel adjacent to conventional GICs than the enamel adjacent to
resinous materials.
Recently, a conventional GIC with bioactive properties (ION-Z) was released in the
market. Our research group analysed this material before its release, assessing mass loss and
roughness under cariogenic challenge conditions, and obtained promising results (data yet to
be published).
Based on the above, the goal of this laboratory study was to analyse the alteration in
longitudinal microhardness of enamel restored with six different dental materials (four
conventional GICs, one resinous GIC and one composite resin) under cariogenic challenge in
vitro during 10 days, and the marginal adaptation of these materials to the cavity wall. The null
hypothesis deemed that there is not a significant difference between the ionomer materials
19
tested and the resin when it comes to the hardness of the enamel and the marginal microleakage
when compared to the control.
MATERIAL AND METHODS
Experimental design
The study accomplished in vitro utilised one-hundred eighty slabs of enamel restored
with the following dental materials (n=30): one conventional glass-ionomer cement (GIC) with
bioactive composite, three conventional GICs, one resinous GIC and one composite resin
without Bis-GMA. After the cavity preparation and restoration using the respective materials,
ten slabs of enamel, each restored with a different material (n=60), were kept in artificial saliva
(control). The evaluation of alterations on the enamel was carried on after a cycle of 10 days,
through the analyses of the marginal microleakage under a microscope and the longitudinal
microhardness. Five samples of each group were studied with the help of a scanning electron
microscope (SEM) at a magnification ranging from 20x to 80x for analysis of the enamel and
marginal adaptation of restorations after the treatment.
Preparation of bovine enamel slabs
For the purpose of this research, one-hundred eighty slabs of bovine incisors without
noticeable cracks or stains, obtained from a butcher shop (Vangelio Mondelli, Bauru – SP),
were immersed in thymol solution (0.2% and pH 7) and kept inside a refrigerator at the
Laboratory of Dental Materials of the Faculty of Dentistry/UFF until the moment of the
experiment.
The manipulation of the teeth was carried out inside the laboratory using white coats,
protection glasses, hats, gloves and masks, following rigorous biosecurity norms. After removal
of debris, the teeth were polished using rubber cups (replaced after every fifth tooth), pumice
paste and water for 10 seconds at slow rotation, washed with air/water jets for 10 seconds, then
dried with air jets using a triple syringe. Afterwards, each tooth was sectioned using a precision
cutting machine (Labcut1010 – Extec Corp., USA) following refrigeration on the central region
of the crown from which was obtained a slab of 5x5mm, making a total of one-hundred eighty
slabs.
The slabs were submitted to a flattening of both the dentine and the enamel. For flattening
the dentine, Kota sticky wax (Kota Ind. e Com. Ltda., São Paulo – SP) was used around the
slabs for fixation, with the help of a PKT instrument (Duflex 55G, SS White Artigos Dentários
20
Ltda., Rio de Janeiro – RJ) and an alcohol lamp (Jon, Ind. Bras., São Paulo – SP) in the centre
of an acrylic disc (30x8mm), with the largest flat area of the enamel facing down. The set
(disc/tooth) was adapted to a metallographic polisher (APL 4, Arotec, Cotia – SP) using a
support system that enabled degradation close to the base of the acrylic disc. The flattening of
the internal dentine was made possible using a SiC grinding paper #320 (Carbimet Paper Discs,
ref. 30-5108-320, Buehler, Lake Bluff, IL, USA) at low speed, cooling to deionised water, until
the slabs reached a thickness of 3mm each. The enamel slabs were then removed from the
acrylic disc and cleaned out of wax residue using xylol (Pharmácia Specifica Manipulação de
Fórmulas, Bauru – SP). The slabs were fixed in the centre of the acrylic disc one more time
using the sticky wax with the enamel facing up this time, for flattening and polishing of the
surface parallel to the base of the acrylic disc. The slabs surface was flattened using alumina
abrasive discs of distinct granulations (#600 and #1200, Buehler, USA) for 30 and 60 seconds,
respectively, and polished with felt discs using a diamond solution (1µm, Buehler, USA) for 6
seconds in the Politriz, until the surface presented a glassy look. After polishing, the slabs were
washed for 5 minutes, using deionised water and an ultrasonic device.
Cavity preparation and restoration of enamel slabs
Cavities shaped like a box (2x2x1mm) were prepared using diamond burs #2292 (KG
Sorensen, Barueri – SP), in the centre of each slab, with the help of a high-speed hand-piece
(Dabi Atlante, Ribeirão Preto – SP). The burs were replaced, after every fifth procedure. The
preparations were delimited using graphite and the depth of the cavities, standardised through
the diameter of the active tip of the drill bit.
After the preparation of the cavities, all the one-hundred eighty specimens were mixed
inside the experimental groups, using the “random” function on Excel
(https://pt.wikihow.com/Criar-Uma-Amostra-Aleat%C3%B3ria-no-Excel), codified by
number and distributed homogeneously between the six groups (n=30), to be restored using one
of the dental materials to be tested (n=30/group): G1 – GIC ION-Z (FGM, Joinville, SC, Brazil);
G2 – Vitro Fil® R (Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ, Brazil); G3 – Ionglass R (Maquira, Indústria
de Produtos Odontológicos SA, Maringá, Paraná, Brazil); G4 – Maxxion® R (FGM, Joinville,
SC, Brazil); G5 – CIV Vitro Fil® LC (Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ, Brazil) and G6 –
composite resin without Bis-GMA Vittra APS (FGM, Joinville, SC, Brazil) (positive control).
Sixty enamel sections, restored using the same materials (n=10/group), were not incorporated
in the pH cycling and remained immersed in artificial saliva during the experiment (negative
control).
21
For the filling of the cavities, the conventional GICs (G1 and G4) were manipulated
proportionally, according to the manufacturer instructions, and injected with a Centrix syringe
(Nova DFL, Rio de Janeiro, RJ, Brazil). Following the insertion of the materials, the slabs were
covered using polyester matrix tape, and some pressure was applied to smooth the surface,
enabling the overflow of excessive material. For the G5 and G6 groups, after the insertion of
materials using the Centrix syringe in the middle of the cavities, polymerisation was made
possible through the use of LED equipment (Cotolux-Coltene/ Whaledent AG), with a
wavelength of 470nm and potency between 1037-1090 mW/cm2, measured with a radiometer
(Radiometer RD-7/ECEL, Ribeirão Preto, SP, Brazil). The correct time, as specified by the
manufacturers, was employed during the administration of the materials - acidic conditioning
using phosphoric acid at 37% (FGM, Joinville, SC, Brazil) and application of the primer of the
material itself – and also during the photo-activation. For the conventional GICs, the
manufacturer's recommended setting time was also applied, and a transparent nail polish
(Colorama®, São Paulo, Brazil) was used for protection (Fig. 1). After 24 hours in a relatively
humid environment at 37ºC, the restorations were polished using file discs made of aluminium
oxide and decreased granulation (Sof-Lex®/3MESPE, Sumaré, São Paulo, Brazil) at low
rotation under refrigeration.
Group
Material
Manufacturer
Classification
Lot Cavity
conditioning
Proportion
Powder:Liquid
Protection of
material surface
Photo-
polymerisation
G1
ION-Z
FGM
Conventional
GIC
130
116
Application of the
liquid contained in
the material for
10s;
Washing of the
cavity with water
jets; Removal of
water excess with
air jets.
1:1 Application of
transparent nail
polish
(Colorama®)
_____________
_________
22
G2
Vitro Fil® R
Nova DFL
Conventional
GIC
160
912
70
Application of the
vitro conditioner
for 10s;
Washing of the
cavity with water
jets;
Drying of the
cavity with air jets.
1:1 Application of
transparent nail
polish
(Colorama®)
_____________
_________
G3
Ionglass R
Maquira
Conventional
GIC
070
216
_______________
___________
1:1 Application of
transparent nail
polish
(Colorama®)
_____________
_________
G4
Maxxion® R
FGM
Conventional
GIC
050
117
Application of the
liquid contained in
the material for
10s;
Washing of the
cavity with water
jets; Drying of the
cavity with air jets.
1:1 Application of
transparent nail
polish
(Colorama®)
_____________
_________
G5
Vitro Fil® LC
Nova DFL
Resinous GIC
160
811
13
Application of the
vitro conditioner
for 10s;
Washing of the
cavity with water
jets; Drying of the
cavity with air jets;
Application of the
primer for photo-
polymerisation.
1:2 Application of
the material’s
glazer
20 seconds
G6
Vittra APS
FGM
Composite
resin
260
117
Application of
conditioning
material (Condac
37) for 15s;
Washing of the
cavity with water
jets; Drying of the
cavity with air jets;
application of
adhesive.
_____________
___________
______________
__________
20 seconds
Fig 1. Description of materials and techniques used in each group.
23
pH Cycling
Each restored enamel slab received two coats of red nail polish (Colorama®, São Paulo,
SP, Brazil), while the restoration itself and an area of 1mm around it were left free from the
product. That served to standardise the area in which demineralising (2mM of calcium chloride,
2mM of potassium phosphate, 75mM of sodium acetate - pH 4,3) and remineralising (1,5mM
of calcium chloride, 0,95mM of potassium phosphate, 150 mM of potassium chloride - pH 7,0)
solutions would act upon during the pH cycling. To begin the cycle, each sample was immersed
in 30ml of demineralising solution for 6 hours, washed with deionised water, dried and
immersed again in 30ml of remineralising solution, completing a cycle of 24 hours. After this
time, the slabs were removed from the remineralising solution, washed, dried and immersed in
demineralising solution for 6 hours one more time, thus starting a new cycle. Ten cycling
procedures took place for each experimental group, for ten days. Every solution was daily
replaced, except on days 6, 7, 9, and 10 when the enamel slabs stayed in remineralising solution,
following the methodology described by Ribeiro et al (2009) (3).
The enamel slabs from the control groups were not submitted to the pH cycling process,
and stayed immersed in artificial saliva during the experiment.
Marginal microleakage (MM) analysis
After the pH cycling process, two coats of red nail polish (Colorama®, São Paulo, SP,
Brazil) were reapplied to the surface of each slab, expect from the 1mm string around the
restorations so that the interface would be the only part exposed to the dye solution. The samples
were then immersed in methylene blue solution at 2% (Farmácia Fórmula & Ação, São Paulo,
SP, Brazil) for 12 hours, including the control samples of each material.
After the completion of this stage, the samples were sectioned longitudinally in the lingual
vestibular direction, through the centre of the restorations, using double side diamond burs (KG
Sorensen, Cotia, SP, Brazil) under constant irrigation to obtain two slices of each slab. The
levels of marginal microleakage were measured using a scale of scores associated with the
degree of penetration of the dye through the margins of the restoration (GUGLIELMI et al,
2012) (4): score 0 = no dye infiltration; 1 = dye infiltration through half of the incisal or gingival
wall; 2 = dye infiltration comprising over half-portion of the incisal or gingival wall, without
the involvement of the axial wall; and 3 = dye infiltration comprising the whole extent of the
incisal or gingival walls, with the involvement of the axial wall. Two calibrated observers
evaluated all the slices under a magnification of 40X in a stereoscopic magnifying glass (CGA
24
6745, Tecnival, Buenos Aires, Argentina) without knowledge of the material. In the event of
disagreement, a third observer was consulted and its results were taken as final.
Longitudinal microhardness (LM) analysis
After the evaluation of the MM, the analysis of the LM took place. For the experiment, the
samples were fixed once again to the centre of the acrylic disc using Kota sticky wax. The
internal surface of the enamel was left exposed to be flattened and polished. The LM test was
carried using a microhardness tester (HMV-2000 Shimadzu Corporation, Tokyo, Japan),
attached to a Knoop penetrator with charge of 25g for 15 seconds. Two lines of three
indentations were created: one in the central region of the exposed enamel and the other, 100µm
far from the central line and 25µm, 75µm and 150µm from the external surface of the enamel.
The average valuations were calculated at each distance (GUGLIELMI et al, 2012) (4).
Scanning electron microscope (SEM) analisys
For the SEM analysis, five enamel slabs were parted from each group to assess the marginal
suiting of the restorations. Initially, the samples were dried in a drying oven at 37ºC for 24
hours and pulverised with gold. The samples were evaluated using the SEM (Jeol JSM-6510LV,
Tokyo, Japan), with an acceleration voltage of 25kV and magnifications of 20x and 80x
(RENGO et all, 2015) (5).
Statistics analysis
The results were tabulated and the statistics processing was carried out, taking into
consideration the normality and homogeneity of the data, using the SPSS software for Windows
Vista v. 20. The data, related to MM and LM, were analysed using the non-parametric Kruskal-
Wallis test. In the event of statistical significance, the Mann-Whitney test was applied,
examining group interactions. A 5% of significance level was adopted in all tests. The Cohen's
Kappa test was used to check the inter-examiner reproducibility. The images extracted from the
SEM were then analysed qualitatively.
25
RESULTS
The valuations of inter-examiner reproducibility (Kappa value) was of 0.84. The results of
marginal microleakage are displayed below (Table 1 and Fig 2). None of the materials
prevented the marginal microleakage completely. The Kruskal-Wallis test pointed to a
significant statistic difference between the groups (H = 16.2815; p = 0.00). When the Mann-
Whitney test was applied, the results showed a significant statistic difference between the
groups G1 and G3 (Z = 1.97; p = 0.02), G1 and G5 (Z = 2.27; p = 0.01), G3 and G4 (Z = 2.16;
p = 0.01); G3 and G6 (Z = 2.40, p = 0.00); G4 and G5 (Z = 2.21; p = 0.01); G5 and G6 (Z =
2.70; p = 0.00).
When compared with the respective control groups, a significant statistic difference was
noticed only between the groups G3 (p < 0.05), G4 (p < 0.01) and G5 (p < 0.01).
Of all the GICs studied, the Maxxion R (G4) showed the best results, followed by ION-Z
(G1) and Vitro Fil® (G2), without significant differences between them (p > 0.05).
The results regarding microhardness can be found in Table 2 and graphics of Fig 3.
Analysing the microhardness at the depths of 25µm, 75 µm and 150µm, the Kruskal-Wallis test
only showed significant statistic differences between the groups at the depth of 25µm (H =
15.65; p = 0.00). On the other hand, the Mann-Whitney test pointed to a significant statistic
difference between the groups G1 and G3 (Z = 1.99; p < 0.05), G2 and G5 (Z = 3.15; p = 0.00),
G3 and G4 (Z=1.68; p < 0.05), G3 and G5 (Z = 3.15; p = 0.00), G5 and G6 (Z = 3.04; p = 0.00).
Regarding comparisons to the control group, the Kruskal-Wallis test showed a significant
difference only on G6 (H = 19.54; p = 0.00), in all depths.
Concerning the analysis obtained with the SEM, the presence of cracks was observed, on
the margins of the restorations, regardless of the material. The SEM images are displayed
further below (Fig 4), showing smaller gaps in groups G1, G4 and G6, respectively; when
compared with the gaps in groups G2, G3 and G5, respectively.
26
Table 1. Average levels (± standard deviation) of Marginal Microleakage (MM) of the
experimental groups and respective control groups
Materials Control
Groups
Average
(d.p)
Experimental groups Average
(d.p)
ION-Z C1
2,45A
(±0,64) G1A,a
2,27
(±0,71)
Vitro Fil®R C2
2,10B
(±0,85) G2B,a,b
2,30
(±0,86)
Ionglass R C3
1,82C
(±1,10) G3D,b,c
2,66
(±0,58)
Maxxion® R C4
1,28E
(±0,66) G4F,a,b,d
2,16
(±0,84)
Vitro Fil® LC C5
1,72G
(±1,23) G5H,b,c
2,73
(±0,49)
Vittra APS C6
1,17I
(±1,13) G6I,a,b,d
1,90
(±1,04)
Numbers with the same overwritten lowercase and uppercase letters, no statistical difference
observed (p<0.05). The lowercase letters interact within the same column, the uppercase letters
within the same row.
27
Fig 2. Graphic of average levels (± standard deviation) of Marginal Microleakage (MM) of
experimental groups and respective control groups
Table 2.Averagelevels (± standard deviation) of Longitudinal Microhardness (LM) of the
experimental groups and respective control groups
Materials Control
groups
Average
(d.p) Experimental
groups
Average
(d.p)
25µm 75 µm 150 µm 25 µm 75 µm 150 µm
ION-Z C1
312,85
(±44,60)
326,68
(±16,40)
335,68
(±39,63) G1
288,34a
(±75,45)
288,37a
(±52,68)
307,19a
(±74,13)
Vitro Fil®R C2
190,62
(±46,49)
230,23
(±22,79)
246,46
(±11,27) G2
248,61a,b
(±16,91)
249,95a
(±63,37)
276,54a
(±68,27)
Ionglass R C3
250,29
(±90,11)
260,82
(±34,94)
279,72
(±52,68) G3
214,14b,c
±63,90
224,07a
(±96,22)
229,98a
(±87,09)
Maxxion®
R C4
295,75
(±65,06)
293,33
(±30,23)
331;65
(±35,59) G4
295,47a,b,d
(±69,22)
321,10a
(±65,31)
331,18a
(±98,78)
Vitro Fil®
LC C5
282,62
(±74,23)
289,08
(±97,11)
328,53
(±117,93) G5
318,15a,d,e
(±39,17)
326,21a
(±78,78)
335,42a
(±90,45)
Vittra APS
C6 310,20B
(±53,07)
341,92D
(±38,84)
386,91F
(±72,51) G6
252,44C,a,b,
c,d
(±20,78)
256,75E,a
(±10,46)
258,63G,a
(±60,45)
Numbers with the same overwritten lowercase and uppercase letters, no statistical difference
observed (p<0.05). The lowercase letters interact within the same column, the uppercase letters
within the same row.
28
Fig 3. Graphic of average levels (± standard deviation) of Longitudinal Microhardness (LM) of
experimental groups and respective control groups
29
Fig 4. Representative SEM photomicrographs of the enamel surface adjacent to the restorations
in the six experimental groups.
G1 G2
G3 G4
G5 G6
30
DISCUSSION
The present research assessed the marginal microleakage and longitudinal microhardness
of enamel samples restored with ionomer materials in high cariogenic challenge conditions.
The microleakage may predispose a tooth to discolouration, recurring caries, pulp
inflammation, postoperative sensibility and even pulp necrosis (MOUSAVINASAB et al,
2008) (6).
In previous studies, thermo-cycling was used to simulate the ageing of the restoration in
the laboratory. The present study did not use the technique, following the results of Spierings
et al. that, in 1985 (7), proved that thermo-cycling, do not really mimic real temperatures in the
oral cavity. And the results of Arcoria et al. (1990) (8) and Bijella et al. (2001) (9), that did not
find any significant difference before or after the thermo-cycling of the restorations of glass
ionomer cements.
It was observed that, among the restoring materials utilised in this study, none was capable
of preventing the marginal microleakage completely, which is in agreement with previous
researches (HALLETT; GARCIA-GODOY, 1993 (10); RAGGIO et al., 2002 (11); RIBEIRO
et al., 2009 (3)). However, the Maxxion R (G4) and the ION-Z (G1) obtained the best results,
showing moderate levels of marginal microleakage and sound levels of microhardness
(statistically significant), rejecting the null hypothesis. These results are compatible with the
images obtained by SEM that showed smaller gaps on these groups (Fig. 4).
At a depth of 25µm, the Maxxion R presented low rates of hardness. However, at higher
depth values (75µm and 150µm), a lower grade of demineralisation of the enamel was observed,
corroborated by higher levels of hardness (Fig. 3). These results were similar to results obtained
in the control group. Event after the cariogenic challenge, the restoration material was able to
prevent the progression of the demineralisation.
Some positive characteristics of the conventional glass-ionomer cement, such as the release
of fluoride and adherence to the dental structure, are also present in the resinous type. That
happens because of the acid-base setting reaction, also observed in the resinuous glass-ionomer
cement (ESPEZIM, 2011) (12). However, the resinous modified GIC tested during this
experiment did not obtain a better result compared to the conventional ones. After the
cariogenic challenge, the demineralisation on the adjacent enamel was lower amongst the
traditional materials. The results make sense since the amount of fluoride liberated by these
materials is higher in comparison to resin-modified GIC. Similar results can be found in
31
previous studies (HALLETT; GARCIA-GODOY, 1993 (10); RIBEIRO et al., 2009 (3);
SALAS et al., 2011 (13)).
The composite resin (G6), although presenting lower levels of marginal microleakage,
compatible with the image obtained by SEM (Fig. 4), did not reach a favourable result for
microhardness. When compared to the control and other experimental groups, it showed lower
values than the GICs, following the studies of Salas et al., 2011 (13) that observed a significant
mineral loss in those specimens restored with composite resin. It is worth mentioning that the
composite resin used in the present study was released recently and does not contain Bis-GMA
in its composition thus other studies are required, for the evaluation of this material and
confirmation of the results.
The present study used bovine teeth to evaluate the marginal microleakage and the
longitudinal microhardness of the enamel. Reeves et al., 1995 (14) and Abuabara et al., 2004
(15) concluded that bovine teeth show significantly higher microleakage levels when compared
to human teeth. However, Donassollo et al., 2007 (16) did not observe a high contrast, when it
comes to microhardness levels between bovine and human enamels. This research, because it
was accomplished in vitro, has its limitations. Therefore, clinical studies utilising these
restoration materials need to be carried out to corroborate the results of this experiment, as well
as the analysis on deciduous substrate.
In conclusion, the Maxxion R and the ION-Z showed lower levels of microleakage and
higher levels of microhardness in the cariogenic challenge, proving to have good potential to
minimise the microleakage and the demineralisation of the enamel adjacent to restoration.
32
Os objetivos deste estudo foram verificar a microdureza longitudinal (ML) e a microinfiltração
marginal (MM) no esmalte adjacente a restaurações, após desafio cariogênico in vitro. Foram
utilizados blocos de esmalte bovino, restaurados com cimentos de ionômero de vidro (CIV) e
resina composta sem flúor e submetidas a ciclagens de pH. O grupo de controle negativo foi
mantido apenas em saliva artificial. Após, todos os blocos foram imersos em corante,
seccionados e o grau de MM medido através de escores. Para determinar a ML, foi utilizado
um microdurômetro Knoop nas profundidades de 25µm, 75µm e 150µm. Cinco amostras de
cada grupo foram avaliadas qualitativamente no MEV (20x e 80x). Os dados foram analisados
estatisticamente no software SPSS for Windows v. 20 através dos testes não-paramétricos de
Kruskal-Wallis e de Mann-Whitney. Em relação à MM, observou-se que nenhum dos materiais
impediu totalmente a penetração do corante, sendo que, dentre os CIVs testados, o que obteve
melhor desempenho foi o Maxxion R (G4), seguido pelo ION-Z (G1) e Vitro Fil® R (G2), no
entanto, sem diferença significativa entre eles. Quanto à ML, o G4, G1 e o Vitro Fil® LC (G5)
obtiveram os resultados mais altos de dureza dentre os materiais testados. Em relação à análise
do MEV, observou-se a presença de fendas nas margens das restaurações, independente do
material. Conclui-se que, o Maxxion R e o ION-Z demonstraram bom potencial para prevenção
da microinfiltração e da ocorrência de cárie no esmalte adjacente à restauração, mesmo em
condições de alto desafio cariogênico.
33
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34
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4 - CONCLUSÕES
Conclui-se que, o Maxxion R e o ION-Z demonstraram bom potencial para minimizar a
microinfiltração e a microdureza longitudinal no esmalte adjacente à restauração, mesmo em
condições de alto desafio cariogênico, sendo consideradas boas opções para o uso clínico,
principalmente, em Odontopediatria.
