Efeito do desafio erosivo-abrasivo no comportamento óptico, físico e mecânico de materiais restauradores bioativos

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da erosão-abrasão no comportamento óptico, físico e mecânico de materiais restauradores bioativos em diferentes tempos. Espécimes de cada material foram confeccionados (n=14): resina composta com partícula S-PRG (Beautifil II LS – BII); resina composta fluida com partícula S-PRG (Beautifil Flow Plus – BFP); compósito bioativo (Activa BioACTIVE Restorative – ABR); alkasite (Cention N – CNN); híbrido de vidro (EQUIA Forte Fil – EFF); cimento de ionômero de vidro convencional (Vidrion R – VDR); resina composta convencional nanoparticulada (Filtek Z350XT – ZXT) e esmalte/dentina bovino (ED). Os espécimes foram submetidos a 15 ciclos de erosão-abrasão. Cada ciclo consistiu na imersão dos espécimes em ácido cítrico a 1% (pH=3,6; 1min), seguido de lavagem com água destilada (10 s), imersão em solução remineralizante por 30 min e escovados em máquina de escovação (150 g e 50 golpes). Inicialmente e a cada 5 ciclos foram avaliados os parâmetros de cor (L*, a*, b* e DE00), translucidez (PT00), fluorescência (URF), brilho (UB), rugosidade (Ra) e microdureza (SMH), mensurados por meio do espectrofotômetro de reflectância (cor e translucidez), espectrofluorofotômetro, medidor de brilho, perfilômetro de contato e microdurômetro com indentador Knoop, respectivamente. Em espécimes adicionais, a análise qualitativa da superfície por meio da microscopia eletrônica de varredura (n=5) e a análise elementar dos materiais (n=5) foram realizadas. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade de Shapiro-Wilk (p>0,05) seguido do teste ANOVA de medidas repetidas e pelo teste de Tukey (α=0,05). Após 5 ciclos de erosão-abrasão, os grupos apresentaram alteração de cor (DE00) semelhantes. Após 10 e 15 ciclos, tanto o grupo ED como o VDR apresentaram maiores valores de DE00 e, considerando o comportamento longitudinal, foram os grupos que apresentaram variação significativa de cor. Para TP00, ABR e ZXT exibiram os maiores valores, enquanto EFF e VDR foram os materiais com menor translucidez nos tempos avaliados. Os materiais restauradores mantiveram os valores de PT00 durante os 15 ciclos, diferentemente do grupo ED que apresentou aumento da translucidez em 15 ciclos. Diferentemente, após 5 ciclos, BFP exibiu diminuição na translucidez. Os materiais não apresentaram diferenças nos valores de URF nos diferentes tempos testados, exceto para o grupo ED que apresentou diminuição da URF após 10 ciclos. Houve diminuição significativa da UB após 5 ciclos para BFP, VDR, ZXT e ED. Para BII, ABR, CNN e EFF, a UB apresentou diminuição somente após 10 ciclos. Tanto o grupo VDR como ED apresentaram redução de UB progressivamente até o fim do desafio. Não houve alteração nos valores de Ra nos tempos avaliados, exceto para CNN. Todos os grupos apresentaram estabilidade nos valores de SMH, exceto para VDR e ZXT. ED apresentou diminuição progressiva de SMH. Conclui-se que após o desafio erosivo-abrasivo, os materiais restauradores se mostraram estáveis com relação as propriedades ópticas e mecânicas avaliadas, exceto para o brilho. O efeito da erosão-abrasão foi mais evidente no substrato dental que apresentou maiores alterações na cor, translucidez, fluorescência, brilho e microdureza. Houve aumento da rugosidade após o desafio erosivo-abrasivo somente para o alkasite.

The objective of this study was to evaluate the effect of erosion-abrasion on the optical, physical and mechanical behavior of bioactive restorative materials at different time points. Specimens of each material (n=14) were prepared: resin composite with S-PRG particle (Beautifil II LS – BII); flowable resin composite with S-PRG particle (Beautifil Flow Plus – BFP); bioactive composite (Activa BioACTIVE Restorative – ABR); alkasite (Cention N – CNN); glass hybrid (EQUIA Forte Fil – EFF); conventional glass ionomer cement (Vidrion R – VDR); conventional nanoparticulate resin composite (Filtek Z350XT – ZXT); and bovine enamel/dentin (ED). The specimens were subjected to 15 cycles of erosion-abrasion. Each cycle consisted of immersing the specimens in 1% citric acid (pH=3.6; 1 min), followed by rinsing with distilled water (10 s), immersion in a remineralizing solution for 30 min, and abrasion in a brushing machine (150 g and 50 strokes). Initially and after every 5 cycles, the color parameters (L*, a*, b*, and DE00), translucency (TP00), fluorescence (RFU), surface gloss (GU), roughness (Ra), and microhardness (SMH) were evaluated, measured using a reflectance spectrophotometer (color and translucency), spectrofluorophotometer, gloss meter, contact profilometer, and Knoop indenter microhardness tester, respectively. In additional specimens, the qualitative surface analysis via scanning electron microscopy (n=5) and the elemental analysis of materials (n=5) were performed. Data were submitted to the Shapiro-Wilk normality test (p>0.05), followed by repeated measures ANOVA and Tukey's test (α=0.05). After 5 cycles of erosion-abrasion, the groups showed similar color changes (DE00). After 10 and 15 cycles, both the ED and VDR groups showed higher DE00 values, and considering their longitudinal behavior, these groups exhibited significant color change. For PT00, ABR and ZXT showed the highest values, while EFF and VDR were the materials with the lowest translucency at the evaluated times. The restorative materials maintained their TP00 values during the 15 cycles, differently from the ED group, which showed an increase in translucency after 15 cycles. In contrast, after 5 cycles, BFP showed a decrease in translucency. The materials did not show differences in RFU values at the evaluated times, except for the ED group, which showed a decrease in RFU after 10 cycles. There was a significant decrease in GU after 5 cycles for BFP, VDR, ZXT, and ED. For BII, ABR, CNN, and EFF, GU decreased only after 10 cycles. Both the VDR and ED groups showed a progressive reduction in GU until the end of the challenge. There was no change in Ra values at the evaluated time points, except for CNN. All groups showed stability in SMH values, except for VDR and ZXT. ED showed a progressive decrease in SMH. It is concluded that after the erosive-abrasive challenge, the restorative materials showed stability regarding the optical and mechanical properties evaluated, except for gloss. The effect of erosion-abrasion was more evident on the tooth substrate, which showed greater changes in color, translucency, fluorescence, gloss, and microhardness. An increase in surface roughness after the erosive-abrasive challenge was observed only for the alkasite.