Interaction and bond strength of nanofilled adhesives to dentin

Orientador: Mario Fernando de GoesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de PiracicabaResumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de partículas inorgânicas incorporadas em adesivos sobre a resistência de união (RU) e morfologia da interação com a dentina. O esmalte oclusal de molares humanos foi removido e cada dente seccionado em quatro partes, com o auxílio de disco dupla face de diamante, montado em baixa rotação. A dentina média exposta dos dentes foi regularizada com lixa granulação 600. Todas as superfícies de dentina foram condicionadas (ácido fosfórico 35% - 15s) e cada quarto do dente tratado com um dos seguintes adesivos: Adper Single Bond (SB-3M/ESPE - sem carga), Adper Single Bond 2 (SB2-3M/ESPE - silica coloidal, 5nm Ø), Prime & Bond NT (NTDentsply - silica coloidal, 7-40nm Ø) e OptiBond Solo (OS-Kerr Corp - aluminoborosilicate de bário, 400nm Ø). Um bloco de resina composta (Filtek Z350 3M/ESPE) foi construído sobre cada superfície tratada. Após armazenagem por 24horas em água destilada, cada conjunto dente/restauração foi seccionado nos eixos X e Y para obter espécimes em forma de palito, contendo 1mm2 de área de secção transversal. A RU foi determinada em máquina de ensaio universal (Instron 4411), a uma velocidade de 0,5mm/min. Os valores de RU foram submetidos à ANOVA e teste Tukey (?=0,05), e os padrões de fratura classificados em quatro categorias: Tipo I - fratura coesiva no adesivo, Tipo II - fratura coesiva na dentina, Tipo III - fratura coesiva na camada híbrida, Tipo IV - fratura mista: coesiva no adesivo e na camada híbrida. Vinte oito dentes adicionais foram usados para a análise morfológica em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV - 16 dentes) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM - 12 dentes). As superfícies de 32 discos de dentina (1,5mm de espessura) foram tratadas com cada um dos adesivos e unidas, aos pares, usando uma resina de baixa viscosidade (Filtek Flow - 3M/ESPE), para análise em SEM/EDX. Seções ultrafinas de dentina (90nm de espessura) foram obtidas de 12 dentes para o exame em TEM. O adesivo SB2 apresentou RU significativamente maior [Média (MPa) ± SD] - (42,64±11,4) que o SB (34,6±7,6), NT (28,5±7,0) e OS (33,3±5,6). Houve predominância do padrão defratura tipo IV para todos os adesivos. O SB2 revelou a mais baixa incidência do padrão de fratura tipo III. As análises em SEM/EDX e TEM mostraram uma distribuição homogênea das nanopartículas (silica) em toda a extensão da camada híbrida formada pelo SB2. Partículas inorgânicas apresentaram-se aglomeradas na embocadura dos túbulos dentinários e na porção superior da camada híbrida dos adesivos OS e NT. A presença de nanopartículas entre os espaços interfibrilares da camada híbrida formada pelo SB2 exerceu influência sobre a propriedade mecânica de resistência da união à dentina.Abstract: The aim of this study was to evaluate the effect of fillers incorporated to adhesives on bond strength (µTB) and interfacial morphology of dentin. Oclusal enamel of 5 human molars was removed and each tooth was sectioned in four parts using a low-speed saw. The medium dentin exposed was ground with Sic (600 grit). All dentin surfaces were etched (35% phosphoric acid - 15s) and each part of the tooth treated with one of the following adhesives: Adper Single Bond (SB-3M/ESPE - unfilled); Adper Single Bond 2 (SB2-3M/ESPE - colloidal silica, 5nm Ø); Prime & Bond NT (NT-Dentsply - colloidal silica, 7-40nm Ø) and OptiBond Solo (OS-Kerr Corp - barium aluminoborosilicate, 400nm Ø). Blocks of resin-based composite (Filtek Z350 - 3M/ESPE) were built on the adhesive surfaces. After 24 hour water storage, each part of the tooth was sectioned in X and Y directions to obtain 1mm2 cross-sectional area sticks. µTB were determined with an Instron at cross-speed of 0.5mm/min. µTB values were submitted to ANOVA and Tukey test (a=0,05). The fracture pattern was classified in: Type I- total cohesive failure in adhesive resin, Type II - total cohesive failure in dentin, Type III - total cohesive failure in the hybrid layer, Type IV - cohesive failure in adhesive resin and in the hybrid layer .Twenty eight additional teeth were used for interfacial morphological analyzes by SEM (16 teeth) and TEM (12 teeth). The surfaces of 32 dentine discs (1.5mm thick) were treated with each of the adhesives and bonded to form discpairs using a flowable resin composite (Filtek Flow -3M/ESPE) for SEM/EDX analysis. Dentin sections (90nm thick) were obtained from 12 teeth for TEM interface examination. The SB2 had significantly higher µTB values [Mean (MPa) ± SD] - (42.6±11.4) than SB (34.6±7.6), NT (28.5±7) and OS (33.33±5.64). There was prevalence of type IV failure pattern for all the adhesives and the SB2 revealed the lowest incidence of type III failure pattern. The SEM/EDX and TEM analysis showed the homogeneous distribution of nanofillers (silica) into interfibrillar spaces of the hybrid layer formed by SB2. Fillers were concentrated around patent tubular orifices and at the upper part of the hybrid zone for OS and NT adhesives. The presence of nanofillers within interfibrilar spaces suggests its importance in the improvement of the tensile bond strength at the dentin-resin interface.DoutoradoDoutor em Materiais Dentário