Soluções antimicrobianas para alinhadores ortodônticos: uma análise microbiológica, colorimétrica e mecânica

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de soluções antimicrobianas na viabilidade celular, a redução na contagem de colônias bacterianas de Streptococcus mutans, as alterações de cor e nas propriedades mecânicas dos alinhadores transparentes, induzidas por diferentes agentes químicos. A amostra foi composta por alinhadores Invisalign® obtidos de uma sequência de tratamento para má oclusão de uma arcada superior. Foram confeccionados corpos de provas com as faces vestibulares dos incisivos centrais superiores esquerdos e direitos, e as faces vestibulares de caninos à segundos molares superiores direitos para realização dos ensaios colorimétricos (n=35), microbiológicos (n=21) e mecânicos (n=60), respectivamente. Os corpos de prova foram então divididos em 7 grupos: hipoclorito de sódio 0,5% (HIP), bicarbonato de sódio (BIC), detergente neutro (DET), digluconato de clorexidina 0,12% (CX), vinagre branco diluído em água (VIN), tabletes efervescentes Corega tabs® (COR) e água destilada (AD) (grupo controle). O controle microbiológico foi avaliado pela análise da proliferação celular (UFC/ml) e do metabolismo celular (teste AlamarBlue®), o espectrofotômetro VITA EasyShade® Advance foi utilizado para análise de alterações de cor, e a análise mecânica foi realizada através de testes de tração que avaliaram a deformação elástica e módulo de Young. A análise estatística foi realizada por meio de múltiplos testes de Mann-Whitney. Todas as soluções reduziram significativamente o biofilme de S. mutans (UFC/mL), exceto o grupo controle. A análise AlamarBlue mostrou uma redução significativa na viabilidade celular, exceto para a solução BIC (p=0,183). Após 7 dias, HIP mostrou variação de cor significativa em comparação com todas as outras soluções, exceto para o grupo controle (p=0,095). Após 14 dias, BIC e CX mostraram variação de cor significativamente maior do que o grupo controle (p=0,007). DET mostrou uma diferença estatisticamente significativa em comparação com VIN e COR (p=0,015). Também foi possível observar diferenças estatisticamente significativas com relação à rigidez dos materiais embebidos nas soluções AD 14 dias (p=0,158), BIC 7 dias (p=0,420), DET 7 dias (p=0,294), VIN 14 dias (p=0,158) e COR 14 dias (p=0,408) quando comparados ao grupo sem imersão. Conclui-se que as soluções desinfetantes HIP, DET, CX, VIN e COR reduzem significativamente as colônias bacterianas de S. mutans e o metabolismo celular. Após algum tempo, HIP, BIC, CX e COR afetam significativamente a cor do material. A rigidez dos materiais foi significativamente influenciada pela imersão em diferentes soluções ao longo do tempo. As soluções de BIC e DET por 7 dias, e VIN e COR por 14 dias, apresentaram menores valores de módulo de Young em comparação ao grupo sem imersão, indicando maior degradação mecânica do material. Não houve diferença estatisticamente significativa na deformação máxima do material para nenhuma das soluções.

Resumo (português)

This study aimed to evaluate the effect of antimicrobial solutions on cell viability, reduction in Streptococcus mutans bacterial colony counts, color changes, and mechanical properties of clear aligners induced by different chemical agents. The sample consisted of Invisalign® aligners obtained from a treatment sequence for malocclusion in an upper arch. Test specimens were prepared from the buccal surfaces of the upper left and right central incisors, and the buccal surfaces of upper right canines to second molars for colorimetric (n=35), microbiological (n=21), and mechanical (n=60) testing, respectively. The specimens were then divided into 7 groups: 0.5% sodium hypochlorite (HYP), sodium bicarbonate (BIC), neutral detergent (DET), 0.12% chlorhexidine digluconate (CX), white vinegar diluted in water (VIN), Corega tabs® effervescent tablets (COR), and distilled water (DW) (control group). Microbiological control was assessed by analyzing cell proliferation (CFU/ml) and cellular metabolism (AlamarBlue® test). The VITA EasyShade® Advance spectrophotometer was used to analyze color changes, and mechanical analysis was performed through tensile tests that evaluated elastic deformation and Young's modulus. Statistical analysis was performed using multiple Mann-Whitney tests. All solutions significantly reduced S. mutans biofilm (CFU/mL), except for the control group. The AlamarBlue analysis showed a significant reduction in cell viability, except for the BIC solution (p=0.183). After 7 days, HYP showed significant color variation compared to all other solutions except for the control group (p=0.095). After 14 days, BIC and CX showed significantly greater color variation than the control group (p=0.007). DET showed a statistically significant difference compared to VIN and COR (p=0.015). It was also possible to observe statistically significant differences regarding the stiffness of the materials soaked in the DW 14 days (p=0.158), BIC 7 days (p=0.420), DET 7 days (p=0.294), VIN 14 days (p=0.158), and COR 14 days (p=0.408) solutions when compared to the group without immersion. It is concluded that the disinfectant solutions HYP, DET, CX, VIN, and COR significantly reduce S. mutans bacterial colonies and cellular metabolism. Over time, HYP, BIC, CX, and COR significantly affect material color. Material stiffness was significantly influenced by immersion in different solutions over time. The BIC and DET solutions for 7 days, and VIN and COR for 14 days, showed lower Young's modulus values compared to the group without immersion, indicating greater mechanical degradation of the material. There was no statistically significant difference in maximum material deformation for any of the solutions.

Palavras-chave

Aparelhos ortodônticos removíveis, Sobrevivência celular, Agentes de limpeza, Resistência a tração, Removable orthodontic appliances, Cell survival, Cleaning agents, Tensile strength

Idioma

Português

Citação

SILVA, PCH. Soluções antimicrobianas para alinhadores ortodônticos: uma análise microbiológica, colorimétrica e mecânica. 2025. Tese de Doutorado em Ciências Odontológicas – Faculdade de Odontologia de Araraquara, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Araraquara, 2025.