Evaluation of the efficiency of LED in the photactivation of different composite resins

The aim of this study was to evaluate, in vitro, the efficiency of the light-curing unit LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) on the light-curing composites resin Filtek® Z350, Z100® e Filtek® P60 (3M ESPE), using the halogen lamp (Ultralux – Dabi Atlante) as a control. The degree of conversion of the used resin was achieved through FT-Raman spectroscopy and through microhardness test Vickers. A cilidrical aluminum mold with diameter of 5mm and a depth of 10mm was used to build the samples, which were photoactivated only once for 40s (LH) and 20s (LED) and submitted to the scrap method, according to ISO 4049:2000. Three samples were built for each group (n=3). The samples were introduced to the epoxy resine and polished with a sequence of different grades of sandpaper to be able to the microhardness test Vickers. The test was done in 48 hours (imediate) and 6 days (mediate), after the photactivation the samples were kept in an ambient temperature and lack of light. Five indentations were made in the centre and the edge of the sample, from the top to the bottom loaded with 490,3mN for 15s. The direct analysis of the degree of conversion was done with a FT-Raman spectroscopy (Bruker, model RFS 100/S, pumped by a laser Nd:YAG in 1064nm) compared with relative intensities between C=C aromatic (1610cm-1) and C=C methacrylate (1640cm-1) on the surfaces of the top and bottom of the sample. The statistic analisys tests (ANOVA, Student-Newman-Keuls, t–Student and Bonferroni) was done to determinate the possible differences, considering the factors: resin, light source, evaluation moment and surface. Comparing the intragroup (LED x LH) of microhardness Vickers in 48h, only Group 2 (Z100) showed statistics difference with a higher ammount of hardness of the LH (85,51Kg/mm2 ). In the 6 days evaluation, all the groups showed statistics difference, comparing intragroup between two light sources, which the highest ammount of microhardness (94,39Kg/mm2) was from Group 2 (Z100) when LH was applied. There was not statistics differences of the ammount of microhardness of the surfaces on the top and on the bottom, in groups 2 (Z100) e 3 (P60) when LED was applied. The ammounts of the degree of conversion of the top surface were statistically different of the bottom surfaces. All of the studied groups, although, didn´t show statistics diference between the bottom surfaces. There was not statistics difference about the degree of conversion of the groups, between the two light sources. Although, Group I (Z350) showed the lower degree of conversion (53,30Kg/mm2) on the top surface, when LH was applied comparing to the Group II (Z100) e III (P60). Based on these results, it is concluded that the increments of the composite resin of until 2.4mm of thickness is ideal to obtain ammounts of suitable microhardness in all the composites resin analysed; and the LED Elipar Freelight 2 is an alternative light source wich substitutes the halogen lamp, able to produce suitable degree of conversion in different composites resin.O objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro a eficácia do aparelho fotoativador LED Elipar Freelight 2 (3M ESPE) na fotoativação das resinas compostas Filtek® Z350, Z100® e Filtek® P60 (3M ESPE), empregando a luz halógena (Ultralux – Dabi Atlante) como controle. O grau de conversão das resinas utilizadas foi obtido por meio da espectroscopia FT-Raman e por testes de microdureza Vickers. Uma matriz metálica com orifício central de 5mm de diâmetro e 10mm de profundidade foi utilizada para confecção dos espécimes, os quais foram fotoativados uma única vez por 40s (LH) e 20s (LED) e submetidos ao método da raspagem, conforme ISO 4049:2000. Três corpos-de-prova foram confeccionados para cada grupo (n=3). Para realização da microdureza Vickers, os espécimes foram embutidos em resina epóxica e submetidos a um polimento seqüencial com lixas de granulações diferentes. O ensaio de microdureza foi realizado com 48 horas (imediato) e 6 dias (mediato) após a fotoativação e os espécimes armazenados a temperatura ambiente e ao abrigo da luz. Cinco indentações foram realizadas no centro e na periferia do corpo de prova, da superfície de topo para a base, com uma carga de 490,3mN por 15s. A análise direta do grau de conversão foi realizada com um espectrofotômetro FT-Raman (Bruker, modelo RFS 100/S, excitado com um laser Nd:YAG em 1064nm) por meio da comparação das intensidades relativas entre C=C aromática (1610cm-1) e C=C alifática (1640cm-1) nas superfícies de topo e base dos corpos-de-prova. A análise estatística (ANOVA, testes Student-Newman-Keuls, t–Student e Bonferroni) foi realizada para determinar as possíveis diferenças em função dos fatores resina, fonte de luz, momento da avaliação e superfície analisada. Na comparação intragrupo (LED x LH) da microdureza Vickers em 48h, somente o Grupo 2 (Z100) apresentou diferença estatística com maior valor de dureza para a LH (85,51Kg/mm2). Na avaliação de 6 dias, todos os grupos apresentaram diferença estatística na comparação intragrupo entre as duas fontes de luz, cujo maior valor de dureza (94,39Kg/mm2) foi do Grupo 2 (Z100) quando a LH foi empregada. Não houve diferença estatística nos valores de microdureza das superfícies de topo e base, nos Grupos 2 (Z100) e 3 (P60), quando o LED foi empregado. Os valores do grau de conversão da superfície de topo foram estatisticamente diferentes dos da base. Porém, todos os grupos estudados não apresentaram diferença estatística entre as superfícies base. Na comparação entre as duas fontes de luz, não houve diferença estatística quanto ao grau de conversão entre os grupos. Entretanto, o Grupo I (Z350) apresentou o menor grau de conversão (53,30 Kg/mm2 ) na superfície de topo, quando a LH foi empregada em relação aos Grupos II (Z100) e III (P60). Com base nesses resultados, conclui-se que incrementos de resina composta de até 2,4 mm de espessura são ideais para se obter valores de microdureza adequados em todas as resinas compostas estudadas; e o LED Elipar Freelight 2 é uma fonte de luz alternativa à luz halógena capaz de promover adequado grau de conversão de variadas resinas compostas