Influência da espessura oclusal da restauração indireta nas características estruturais, mecânicas e microbiológicas de cerâmicas com matriz resinosa para CAD/CAM, após imersão em diferentes solventes orgânicos simulando alimentos

Abstract

O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da espessura oclusal da restauração indireta (0,5 mm – restauração conservadora ou 1,0 mm – restauração convencional) sobre as características estruturais, mecânicas e microbiológicas de 02 cerâmicas com matriz resinosa para CAD/CAM, Tetric CAD – Ivoclar e SHOFU HC – Shofu Dental, polidos com Optragloss e imersos por 7 dias em solventes orgânicos simulando alimentos (etanol absoluto, metiletilcetona (MEK) e água destilada). Foram confeccionados 112 espécimes de cada cerâmica, sendo realizados diferentes dimensões para se adequarem em suas respectivas análises. As variáveis de resposta foram: 1) análises estruturais (rugosidade superficial (Ra), microdureza vickers (VHN) e microscopia eletrônica de varredura (MEV); 2) análises mecânicas (resistência à flexão (ρ) e módulo de elasticidade (ME)) e 3) análises microbiológicas (quantificação de células cultiváveis (UFCs) e análise da estrutura dos biofilmes por meio de MEV. Os dados obtidos foram analisados por meio de ANOVA de dois fatores (α = 0,05) pos teste de tukey. Para RA, o material SHOFU apresentou maior Ra do que o TETRIC apenas após o envelhecimento em água (p<0,05). O material TETRIC teve maior Ra após o envelhecimento em etanol, quando comparado com a condição baseline (armazenamento a seco) (p<0,05). Para o SHOFU, a Ra foi significativamente maior quando o material foi envelhecido em água, em comparação com os demais grupos (p<0,05). Para VHN e RF, o SHOFU exibiu os maiores valores do que o TETRIC (p<0,05), independentemente da espessura e das condições de envelhecimento. Para ME, o envelhecimento em etanol resultou em valores de módulo de elasticidade mais baixos do que os observados nos demais grupos (p<0,05), verificou-se que o SHOFU apresentou um módulo de elasticidade significativamente maior que o TETRIC (p<0,05) e para o SHOFU, a espessura de 0,5 mm demonstrou um módulo de elasticidade significativamente mais alto em comparação à espessura de 1 mm (p<0,05). Para a adesão de microrganismos para S. mutans, no TETRIC o etanol reduziu a adesão em espessuras menores e aumentou em espessuras maiores, para o SHOFU a água e o MEK favoreceram a adesão bacteriana, especialmente em espessuras maiores. Já para C. Albicans, o etanol foi eficaz em reduzir a colonização fúngica em espessuras menores. Em contraste, o armazenamento a seco (baseline) favoreceu a adesão de C. albicans no TETRIC de 0,5 mm e no SHOFU de 1 mm. O SHOFU mostrou ser menos suscetível à adesão fúngica, especialmente quando envelhecido em etanol na espessura de 1 mm e em baseline na espessura de 0,5 mm. Conclui-se que o envelhecimento, especialmente em diferentes soluções, afeta a rugosidade dos materiais dentários, com o TETRIC sendo mais sensível ao etanol e o SHOFU apresentando maior rugosidade quando exposto à água. A espessura não influenciou significativamente as alterações de rugosidade. A dureza e resistência à flexão apresentaram diferença significativa apenas para o tipo de material, não sendo afetadas pela espessura ou pelas condições de envelhecimento. O envelhecimento em etanol reduziu a rigidez dos materiais, enquanto o SHOFU exibiu maior módulo de elasticidade que o TETRIC, independentemente das condições. A espessura impactou mais o SHOFU, com maior rigidez na espessura de 0,5 mm, indicando maior resistência à deformação. A adesão bacteriana de S. mutans e C. albicans aos materiais TETRIC e SHOFU foi influenciada pela espessura e pelas condições de envelhecimento.

The aim of the present study was to evaluate the influence of the occlusal thickness of indirect restorations (0.5 mm – conservative restoration or 1.0 mm – conventional restoration) on the structural, mechanical, and microbiological characteristics of two resin-based ceramics for CAD/CAM, Tetric CAD – Ivoclar and SHOFU HC – Shofu Dental. The materials were polished with Optragloss and immersed for 7 days in organic solvents simulating food exposure (absolute ethanol, methyl ethyl ketone (MEK), and distilled water). A total of 112 specimens of each ceramic were fabricated, with different dimensions prepared to suit their respective analyses. The response variables included: 1) Structural analyses (surface roughness (Ra), Vickers microhardness (VHN), and scanning electron microscopy (SEM)); 2) Mechanical analyses (flexural strength (ρ) and modulus of elasticity (ME)); and 3) Microbiological analyses (quantification of cultivable cells (CFUs) and biofilm structure analysis using SEM).The data were analyzed using two-way ANOVA (α = 0.05) followed by Tukey’s test. Regarding Ra, the SHOFU material exhibited higher roughness than TETRIC only after aging in water (p<0.05). For TETRIC, Ra increased after aging in ethanol compared to the baseline condition (dry storage) (p<0.05). For SHOFU, Ra was significantly higher after aging in water compared to the other groups (p<0.05). In terms of VHN and flexural strength, SHOFU showed higher values than TETRIC (p<0.05), regardless of thickness or aging conditions. For ME, aging in ethanol resulted in lower modulus of elasticity values than in the other groups (p<0.05). SHOFU exhibited a significantly higher modulus of elasticity than TETRIC (p<0.05). Additionally, for SHOFU, the 0.5 mm thickness demonstrated a significantly higher modulus of elasticity compared to the 1.0 mm thickness (p<0.05).Regarding microorganism adhesion, for S. mutans, ethanol reduced adhesion at smaller thicknesses and increased it at greater thicknesses for TETRIC. For SHOFU, water and MEK promoted bacterial adhesion, especially at greater thicknesses. For C. albicans, ethanol effectively reduced fungal colonization at smaller thicknesses. In contrast, dry storage (baseline) favored C. albicans adhesion in 0.5 mm TETRIC and 1 mm SHOFU. SHOFU was less susceptible to fungal adhesion, particularly after aging in ethanol at 1 mm thickness and in the baseline condition at 0.5 mm thickness.It was concluded that aging, especially in different solutions, affects the roughness of dental materials, with TETRIC being more sensitive to ethanol and SHOFU presenting greater roughness when exposed to water. Thickness did not significantly influence roughness changes. Hardness and flexural strength showed significant differences only for the material type and were unaffected by thickness or aging conditions. Aging in ethanol reduced the stiffness of the materials, while SHOFU exhibited a higher modulus of elasticity than TETRIC, regardless of conditions. Thickness had a greater impact on SHOFU, with greater stiffness observed at 0.5 mm thickness, indicating higher resistance to deformation. The bacterial adhesion of S. mutans and C. albicans to TETRIC and SHOFU materials was influenced by thickness and aging conditions.