2023 ANA PAULA VALENTE PINHO MAFETANO INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE PARTÍCULAS DE VIDRO BIOATIVAS EM ADESIVOS RESINOSOS, NA CIMENTAÇÃO DE BRÁQUETES ORTODÔNTICOS ANA PAULA VALENTE PINHO MAFETANO INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DE PARTÍCULAS DE VIDRO BIOATIVAS EM ADESIVOS RESINOSOS, NA CIMENTAÇÃO DE BRÁQUETES ORTODÔNTICOS Orientador: Prof. Assoc. Cesar Rogério Pucci São José dos Campos 2023 Tese apresentada ao Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus de São José dos Campos, como parte dos requisitos para obtenção do título de DOUTORA, pelo Programa de Pós-Graduação em CIÊNCIAS APLICADAS À SAÚDE BUCAL. Área: Biomateriais. Linha de pesquisa: Desenvolvimento de biomateriais em saúde bucal. Instituto de Ciência e Tecnologia [internet]. Normalização de tese e dissertação [acesso em 2023]. Disponível em http://www.ict.unesp.br/biblioteca/normalizacao Apresentação gráfica e normalização de acordo com as normas estabelecidas pelo Serviço de Normalização de Documentos da Seção Técnica de Referência e Atendimento ao Usuário e Documentação (STRAUD). Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Prof. Achille Bassi e Seção Técnica de Informática, ICMC/USP com adaptações - STATI, STRAUD e DTI do ICT/UNESP. Renata Aparecida Couto Martins CRB-8/8376 Mafetano, Ana Paula Valente Pinho Influência da adição de partículas de vidro bioativas em adesivos resinosos, na cimentação de bráquetes ortodônticos / Ana Paula Valente Pinho Mafetano. - São José dos Campos : [s.n.], 2023. 79 f. : il. Tese (Doutorado) - - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia, São José dos Campos, 2023. Orientador: Cesar Rogério Pucci. 1. Vidro bioativo. 2. Resistência ao cisalhamento. 3. Lesão de mancha branca. 4. Ortodontia. I. Pucci, Cesar Rogério, orient. II. Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia, São José dos Campos. III. Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho' - Unesp. IV. Universidade Estadual Paulista (Unesp). V. Título. BANCA EXAMINADORA Professor Associado Cesar Rogério Pucci (Orientador) Universidade Estadual Paulista (Unesp) Instituto de Ciência e Tecnologia Campus de São José dos Campos Profa. Associada Maria Filomena Rocha Lima Huhtala Universidade Estadual Paulista (Unesp) Instituto de Ciência e Tecnologia Campus de São José dos Campos Prof. Associado Eduardo Bresciani Universidade Estadual Paulista (Unesp) Instituto de Ciência e Tecnologia Campus de São José dos Campos Profa. Dra. Karen Cristina Kazue Yui São José dos Campos Prof. Dr. Mauricio Yugo de Souza Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai – URI Campus de Erechim São José dos Campos, 31 de janeiro de 2023. DEDICATÓRIA A Deus por abençoar a minha vida, conduzindo-me na realização dos meus sonhos. Dedico aos meus pais Joseline Rosa Valente Pinho e Paulo Nogueira Pinho pelo incentivo incondicional, por todo o suporte, carinho, amor e dedicação, comigo e com os meus filhos. Aos meus filhos Pedro Valente Pinho Mourão Mafetano e João Valente Pinho Mourão Mafetano por serem parceiros, compreensivos, amorosos e incentivadores. Vocês são a razão de tudo e é por vocês que quero ser alguém melhor. Amo vocês. Ao meu marido Alexandre Mourão Mafetano, pela parceria, apoio, amizade, amor, carinho, cuidado, enfim, por tudo o que é em minha vida. Você é e sempre foi fundamental. Amo você e a família que construímos. AGRADECIMENTOS Ao Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos ICT-UNESP, na pessoa da diretora Profa. Associada Rebeca Di Nicoló e do vice-diretor Prof. Associado Cláudio Antonio Talge Carvalho. Ao Programa de Pós-graduação CASB – Ciências Aplicadas à Saúde Bucal. Ao meu Orientador Professor Associado César Rogério Pucci por sua dedicação, pelos ensinamentos compartilhados e principalmente pela generosidade em guiar os meus passos durante todo o meu Doutorado. À minha querida amiga e parceira Adrielle Caroline Moreira Andrade Dias, por sua amizade, carinho e pela parceria. Compartilhar a Pós-graduação e seus desafios com você, foi essencial para tornar a. minha jornada mais leve. Às minhas amigas e companheiras de Pós-graduação Amanda Guedes Nogueira Matuda, Raquel Pinto Campos e Gabriela da Silva Chagas pela amizade e parceria em todos os desafios. Aos colegas Stefhany, Jefferson, Sheila, Pedro, Rafael, Letícia, Maria, Sabrina e Mariane pelos bons momentos vividos, levarei sempre em meu coração. A todos os docentes do Programa de Pós-graduação, obrigada por tudo o que me ensinaram, aprendi muito mais que técnicas e ciência, vocês foram um divisor de águas em minha vida, cada um de maneira especial e única. Aos Professores participantes da Banca Examinadora, Professor Associado Eduardo Bresciani, Professora Associada Maria Filomena Rocha Lima Huhtala, Professora Dra. Karen Cristina Kazue Yui e Professor Dr. Mauricio de Souza Yugo, muito obrigada por aceitarem o convite e compartilharem comigo este dia tão especial em minha vida. À técnica Josiana Maria pela amizade e carinho dedicados a mim, durante toda a minha jornada na Pós-graduação. Você realmente fez a diferença nos meus dias, com conversas, dicas e risadas. Aos funcionários de laboratório, Marcio e Thais, que de maneira muito gentil e carinhosa, ajudaram-me a conduzir vários experimentos, de maneira muito leve e prazerosa. A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão de Bolsa de Doutorado, através do processo nº88882.434267/2019- 01, no período de 10/01/2020 a 31/05/2023. “Nada é tão nosso como nossos sonhos” Friedrich Nietzsche RESUMO Mafetano APVP. Influência da adição de partículas de vidro bioativas em adesivos resinosos, na cimentação de bráquetes ortodônticos [tese]. São José dos Campos (SP): Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia; 2023. O objetivo deste estudo foi desenvolver e avaliar um adesivo resinoso modificado com a incorporação de partículas de vidro bioativas (SCHOTT Bioactive Glass) em diferen- tes concentrações. Foram avaliados a resistência ao cisalhamento (RU), o índice de remanescente dentário (IRA), o grau de conversão (GC) e a liberação de cálcio. Foram utilizados 50 incisivos bovinos que foram fixados, através de suas raízes, em um molde de PVC, com resina acrílica autopolimerizável. As amostras foram alocadas em 5 grupos (n=10): TXT - Adesivo Transbond XT (3M Unitek, Monrovia, CA, EUA) sem adição de partículas de vidro bioativas, TXT20, TXT30, TXT50 – Adesivo Transbond XT acrescido respectivamente de 20%, 30% e 50% de partículas de vidro bioativas e SH - Adesivo resinoso FL BOND ll (SHOFU Inc.) com biomaterial SPRG. As amostras receberam uma profilaxia com pedra pomes e condicionamento com ácido fosfórico à 37%. Em seguida foi aplicada uma fina camada do sistema adesivo indicado na face vestibular dos incisivos bovinos, em todos os grupos e fotopolimerizado por 20 segun- dos, utilizando-se um fotopolimerizador RADII-Cal (SDI, Victoria, Austrália). Depois foi aplicada uma pequena quantidade de pasta resinosa fotopolimerizável Transbond XT (3M Unitek, Monrovia, CA, EUA) sobre a superfície dos bráquetes autoligados (MO- RELLI, Sorocaba, São Paulo, Brasil) e estes foram devidamente colados na face ves- tibular, no centro da coroa clínica do incisivo bovino e fotopolimerizado por 20 segun- dos, em cada face. Posteriormente as amostras foram submetidas ao teste de resis- tência ao cisalhamento. O índice de remanescente adesivo foi avaliado em estereo- microscópio DISCOVERY V20 (ZEISS). Os adesivos resinosos foram submetidos ao teste de grau de conversão e liberação de cálcio. Os dados foram inicialmente sub- metidos ao teste de normalidade e depois submetidos ao teste de ANOVA um fator, seguido do teste de Tukey para análise de comparações múltiplas, com nível de sig- nificância de 0,05. De acordo com os resultados obtidos na resistência de união ao cisalhamento (MPa±Dp) a maior média foi observada no grupo TXT 19,50±1,40A, se- guida do grupo TXT20 18,22±1,04AB, seguida do grupo SH 17,62±1,45B, seguida do grupo TXT30 14,48±1,46C e a menor média TXT50 14,13±1,02C. No grau de conver- são a maior média foi observada no grupo TXT20 73,02±3,33A que foi estatisticamente semelhante ao grupo SH 68,50±1,09A, seguida do grupo TXT 60,28±1,06B e TXT30 58,84±4,06B e a menor média foi do grupo TXT50 40,67±1,21C.Para a liberação de cálcio a maior média foi TXT50 2,23±0,11D, seguida por TXT30 0,74±0,00C, TXT20 0,55±0,00B, SH 0,47±0,04B e TXT 0,14±0,00A. Concluiu-se que a incorporação de par- tículas de vidro bioativas influenciou na resistência de união ao cisalhamento, no grau de conversão e na liberação de cálcio. Palavras-chave: vidro bioativo; resistência ao cisalhamento; lesão de mancha branca; ortodontia. ABSTRACT Mafetano APVP. Influence of the addition of bioactive glass particles in resin adhesives in the cementation of orthodontic brackets [doctorate thesis]. São José dos Campos (SP): São Paulo State University (Unesp), Institute of Science and Technology; 2023. The objective of this study was to develop and evaluate a resin adhesive modified with the incorporation of bioactive glass particles (SCHOTT Bioactive Glass) in different concentrations. Shear bond strength (SBS), adhesive remnant index (ARI), degree of conversion (DC) and calcium release were evaluated. Fifty bovine incisors were used, which were fixed through their roots in a PVC mold with self-curing acrylic resin. The samples were allocated into 5 groups (n=10): TXT – Transbond XT Adhesive (3M Unitek, Monrovia, CA, USA) without addition of bioactive glass particles, TXT20, TXT30, TXT50 – Transbond XT Adhesive rescpectively increased by 20%, 30% and 50% bioactive glass particles and SH – FL BOND ll resin adhesive (SHOFU Inc.) with SPRG biomaterial. The samples received prophylaxis with pumice stoe and condition- ing with 37% phosphoric acid. Then, a thin layer of the indicated adhesive system was applied to the buccal surface of the bovine incisors, in all groups, and light cured for 20 seconds, using a RADII-Call curing light (SDI, Victoria, Australia). Then, a small amount of Transbond XT light-curing resinous paste (3M Unitek, Monrovia, CA, USA) was applied on the surface of the self-ligating brackets (MORELLI, Sorocaba, São Paulo, Brazil) and these were duly bonded on the buccal surface, in the center of the clinical crown of the bovine incisor and light cured for 20 seconds, on each side. Sub- sequently, the samples were submitted to the shear bond test. The adhesive remnant index was evaluated using a DISCOVERY V20 stereomicroscope (ZEISS). The resin adhesives were submitted to the degree of conversion and calcium release test. The data were initially submitted to the normality test and then submitted to the one-way ANOVA test, followed by the Tukey test for analysis of multiple comparisons, with a significance level of 0.05. According to the results obtained in the shear bond strength (MPa±Dp), the highest average was observed in the TXT group 19.50±1.40A, followed by the TXT20 group 18.22±1.04AB, followed by the SH group 17.62±1.45B, followed by the TXT30 group 14.48±1.46C and the lowest mean TXT5014.13±1.02C. In the degree of conversion, the highest average was observed in the TXT20 73.02±3.33A group, wich was statiscally like the SH group 68.50±1.09A, followed by the TXT 60.28±1.06B and TXT30 group 58.84±4.06B and the lowest mean was for the TXT50 group 40.67±1.21C. For calcium release, the highest mean was TXT50 2.23±0.11D, followed by TXT30 0.74±0.00C, TXT20 0.55±0.00B, SH 0.47±0.04B and TXT 0.14±0.00A. It was concluded that the incorporation of bioactive glass particles influ- enced in the shear bond strength, in the degree of conversion and in the release of calcium. Keywords: bioactive glass; shear bond strength; white spot lesion; orthodontics. LISTA DE FIGURAS Figura 1-Preparo das amostras .................................................................................. 44 Figura 2-Delineamento dos grupos da pesquisa ........................................................ 45 Fugura 3-Incorporação de partícula de vidro ao adesivo comercial ..........................47 Figura 4-Colagem dos bráquetes na superfície de esmalte dentário ......................... 48 Figura 5-Grau de conversão ...................................................................................... 50 Figura 6- Resistência de união ao cisalhamento ....................................................... 52 Figura 7- Liberação de cálcio ..................................................................................... 53 Figura 8-Média e desvio-padrão da resistência de união ao cisalhamento (MPa) dos grupos experimentais ................................................................................................. 56 Figura 9-Análise descritiva das médias de grau de conversão e desvio padrão. ...... 58 LISTA DE TABELAS Tabela 1-O índice de remanescente adesivo foi avaliado de acordo com Artun e Bergland (1984) e a frequência do aparecimento dos escores foram analisados em cada grupo. ................................................................................................................ 53 Tabela 2-Análise descritiva para os diferentes grupos em ordem decrescente quanto à resistência de união ao cisalhamento (MPa). ......................................................... 55 Tabela 3-Teste de análise de. variância (ANOVA) a um fator ................................... 56 Tabela 4-Resultado do Teste de Tukey para o fator Sistema Adesivo ...................... 57 Tabela 5-Análise descritiva para os diferentes grupos em ordem decrescente qua nto ao grau de conversão ................................................................................................. 58 Tabela 6-Teste de análise de variância (ANOVA) a um fator para o grau de conversão ................................................................................................................................... 59 Tabela 7-Resultado do teste de Tukey para o grau de conversão ............................ 59 Tabela 8- Análise descritiva para os diferentes grupos em ordem crescente quanto a liberação de cálcio ...................................................................................................... 60 Tabela 9 - Teste de análise de variância (ANOVA) a um fator Análise descritiva para os diferentes grupos, quanto à liberação de íons Cálcio ........................................... 60 Tabela 10 – Resultado do teste de Tukey para a liberação de íons Cálcio ............... 61 LISTA DE QUADROS Quadro 1-Materiais utilizados no estudo: material, marca comercial, fabricante e composição ................................................................................................................ 43 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 14 2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 17 2.1 Bráquetes ortodônticos .................................................................................... 17 2.1.1 Mecânica de deslizamento e o coeficiente de atrito ................................... 24 2.2 Sistemas Adesivos ............................................................................................ 25 2.3 Resistência adesiva de bráquetes ortodônticos ............................................ 29 2.4 O uso de biomateriais na odontologia ............................................................ 30 2.5 Partículas de vidro bioativas ............................................................................ 31 2.6 Vidro bioativo em adesivos resinosos ............................................................ 35 2.7 Sistemas adesivos modificados por partículas de vidro bioativas .............. 38 3 PROPOSIÇÃO ....................................................................................................... 40 3.1 Objetivo Geral .................................................................................................... 40 3.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 40 3.3 Hipóteses Nulas Testadas ................................................................................ 40 4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 41 4.1 Delineamento experimental .............................................................................. 41 4.1.1 Unidade Experimental .................................................................................... 41 4.1.2 Fatores de Estudo .......................................................................................... 41 4.1.3 Variável de resposta ...................................................................................... 41 4.2 Materiais utilizados ........................................................................................... 41 4.3 Seleção das amostras ....................................................................................... 43 4.4 Preparo das amostras ....................................................................................... 43 4.5 Divisão dos grupos experimentais .................................................................. 44 4.6 Desenvolvimento do adesivo resinoso comercial modificado por partículas bioativas ................................................................................................................... 45 4.7 Incorporação das partículas de vidro bioativas no adesivo resinoso ......... 45 4.8 Colagem dos bráquetes na superfície do esmalte Erro! Indicador não definido. 4.9 Grau de conversão ............................................................................................ 48 4.10 Teste de Resistência ao Cisalhamento ......................................................... 50 4.11 Análise do índice de remanescente adesivo aderido ao dente após descolagem dos bráquetes .................................................................................... 52 4.12 Liberação de Cálcio ........................................................................................ 53 4.13 Análise estatística ........................................................................................... 54 4.14 Cálculo amostral ............................................................................................. 54 5 RESULTADO ......................................................................................................... 55 5.1 Estatística para resistência ao cisalhamento ................................................. 55 5.2 Estatística Inferencial ....................................................................................... 56 5.3 Estatística do Grau de Conversão ................................................................... 57 5.4 Estatística para Liberação de íons Cálcio ...................................................... 59 6 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 62 6.1 Discussão da metodologia ............................................................................... 62 6.2 Discussão dos resultados ................................................................................ 63 CONCLUSÃO ........................................................................................................... 68 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 69 14 1 INTRODUÇÃO Demonstraram que durante um tratamento ortodôntico, é relativamente comum e fre- quente o surgimento de lesões de mancha branca (LMB) em decorrência da desmi- neralização da superfície de esmalte dentário ao redor dos bráquetes (Julien et al., 2013). Os materiais de colagem e os aparelhos fixados nos dentes favorecem a re- tenção de biofilme, possibilitando a formação destas lesões de mancha branca (Morrier, 2014). A etiologia da desmineralização do esmalte está diretamente relacionada à in- terdependência de fatores como presença de bactérias, açúcar, superfície de esmalte e tempo (Mitchell, 1992). A presença de acessórios ortodônticos também dificulta a higiene dos dentes e propicia um maior acúmulo de placa ao redor dos bráquetes (Sandra et al., 2021) . A técnica de colagem dos bráquetes na superfície do esmalte dentário também pode contribuir para o acúmulo de placa, caso exista excesso de adesivo ao redor dos bráquetes (Gwinnett and Ceen, 1979). Estas desmineralizações são extremamente relevantes e por isso, requerem muita atenção, já que acometem mais de 60% dos pacientes em tratamento ortodôn- tico, desafiando os tratamentos preventivos de cárie (Enaia et al., 2011). Após a ins- talação do aparelho ortodôntico na cavidade oral (bráquetes, bandas, fios, ligaduras metálicas e anéis elastoméricos), ocorre um rápido acúmulo de biofilme e consequen- temente sua retenção ao redor dos bráquetes. Associado a este fator, a inadequada higiene oral, característica comum a pacientes jovens, que apresentam alto índice de risco às cáries incipientes, contribui para o desenvolvimento das lesões de mancha branca (Chapman et al., 2010). As lesões podem se tornar irreversíveis (Ahn, et al., 2010), pois acometem re- giões de difícil higienização afetando também a estética dos pacientes (Hadler-Olsen et al., 2012). Descalcificações são encontradas em 15,5% a 40% dos pacientes, antes do tratamento ortodôntico e em 30% à 70% durante o tratamento ortodôntico. Há uma incidência de 45,8% de novas lesões cariosas, desenvolvidas durante o tratamento ortodôntico e ainda uma taxa de 68,4% de prevalência, em pacientes em tratamento ortodôntico (Sundararaj et al., 2015). 15 Além da retenção mecânica de biofilme e da dificuldade de higienização, ocorre uma alteração na flora bacteriana bucal, resultando em um aumento dos níveis de bactérias cariogênicas. Pacientes que apresentam alto número de Streptococcus mu- tans e Lactobacilus, antes do tratamento, apresentam maior risco de desenvolverem lesões cariosas durante o tratamento ortodôntico (Al Mulla et al., 2008). Estas bacté- rias são capazes de diminuir o pH da placa em pacientes ortodônticos, em decorrência da metabolização de carboidratos fermentáveis e consequente liberação de ácidos, determinando assim a liberação de cálcio e fosfato da hidroxiapatita do esmalte (Mitchell, 2014). A prevenção de desmineralização de esmalte (LMB - lesões de mancha branca) ainda é um desafio clínico, mesmo com os avanços das técnicas de prevenção. Nor- malmente faz-se orientação de adequada higiene oral, fluorterapia e controle de dieta, com o intuito de prevenir estas lesões (Ackerman, Mawr, 2013; Derks et al., 2017; Enaia et al., 2011). Porém, estas estratégias dependem da colaboração do paciente e desta forma não é possível determinar a eficácia do protocolo. A fim de prevenir estas lesões de mancha branca, outras estratégias estão sendo desenvolvidas e estudadas. Uma de- las é a incorporação de materiais bioativos na fabricação dos compósitos resinosos utilizados na colagem dos bráquetes ortodônticos (Feng, et al., 2017) na superfície do esmalte dentário. As partículas de vidro bioativas são biomateriais compostos de sili- cato amorfo comumente usados na regeneração óssea, na odontologia e na ortopedia (Hench et al., 1971). São agentes antibacterianos, usados na prevenção de lesão de mancha branca e cáries, através da capacidade da liberação de cátions do vidro, em soluções, gerando um aumento do pH e a formação de uma camada de Ca-P, a qual é cristalizada como hidroxiapatita de cálcio (Feng et al., 2017) na superfície do esmalte dentário (Andersson and Kangasniemi, 1991). Sabe-se que, em estudos anteriores, 5% de amônia quaternária foi incorporada em adesivos dentinários experimentais e desempenharam atividades antiproteolíticas, antibacterianas, sem, contudo, alterar a resistência de união com a dentina (Gou et al., 2018). O monômero de amônia quaternário é capaz de copolimerizar com a matriz de resina dentária e ser imobilizado no interior da mesma, formando um material com capacidade antibacteriana durável (Chatrou et al., 2009; Imazato et al., 2014). Mais recentemente, utilizaram a amônia quaternária em cimento resinoso ortodôntico e con- cluíram que a incorporação deste bioativo (3% fração de massa) causou discreta 16 diminuição na força de adesão do bráquete à superfície do esmalte dental, porém proporcionou uma forte atividade antimicrobiana, reduzindo a produção de ácido lático e consequentemente propiciou a prevenção do acúmulo de biofilme (Melo et al., 2014). As partículas de vidro bioativas apresentam propriedades remineralizantes que atuam na estrutura do esmalte dental, através da liberação de íons Cálcio e fosfato, da neutralização de ácidos e do aumento do pH (Bunney et al., 2017). Estas partículas têm sido amplamente usadas na odontologia, na composição de selantes de fóssulas e fissuras, em materiais restauradores, em tratamentos de dentes hipersensibilizados e tratamento de bolsas periodontais (Tai et al., 2006). A capacidade de liberar íons, durante a dissolução em meios aquosos, confere aos mesmos propriedades antibac- terianas e neutralizantes (Tay et al., 2008). Os íons de Cálcio contribuem ainda para a formação de uma matriz mineral equivalente à hidroxiapatita natural (Tai et al., 2006; (Zhong and Greenspan, 2000). Além disso, promovem o aumento do pH, o que por sua vez protege a superfície dental em relação às bactérias (Kaur et al., 2014). Há variações de composição das partículas de vidro bioativas, com efeitos antimicrobia- nos, liberação de flúor e formação de apatita, todas estas funções são de extrema importância na odontologia (Brauer et al., 2011), mais precisamente, na prevenção de lesões de mancha branca. Algumas partículas bioativas foram incorporadas em adesivos resinosos, com o intuito de torná-los capazes de prevenir a desmineralização e consequente lesão de mancha branca no esmalte dentário, durante o tratamento ortodôntico (Yang et al., 2016). Dessa forma, justifica-se a elaboração de trabalhos que buscam elaborar materiais resinosos com alta resistência de união e que apresentem propriedades mecânicas e biológicas capazes de contribuir com uma melhor qualidade de saúde bucal, durante o tratamento ortodôntico. Portanto, o objetivo deste estudo foi elaborar um adesivo resinoso acrescido de partículas de vidro bioativas e avaliar a sua influência na cimentação de bráquetes ortodônticos. 17 2 REVISÃO DE LITERATURA A elaboração desta revisão de literatura, sem a pretensão de esgotar o assunto, teve por objetivo facilitar a compreensão de algumas das mais relevantes pesquisas que precederam este estudo, elas serão divididas em tópicos principais que consisti- rão em: Bráquetes ortodônticos; sistemas adesivos; resist6encia adesiva de bráque- tes ortodônticos; o uso de biomateriais na odontologia; partículas de vidro bioativas e vidro bioativo em adesivos resinosos. 2.1 Bráquetes ortodônticos Castro (2009) revela que os bráquetes autoligados não representam um desen- volvimento recente e revolucionário, pois, desde 1935 Russel descreveu na literatura que o uso de amarrilhos para fixação do arco era dispensável na Ortodontia e ressalta que o conceito de sistemas autoligados já fazia parte do arsenal ortodôntico há muitas décadas, sendo apresentado na literatura com a intenção de aumentar a ação clínica pela diminuição do tempo de ligadura do arco, contudo, havia um alto custo e fragili- dade das peças devido às limitações de fabricação. Porém conforme Rinchuse e Miles (2007) foi apenas na década de 1970 que estes bráquetes ressurgiram com a promessa de, além de reduzir o tempo de atendi- mento, reduzir o atrito proporcionado pelas ligaduras metálicas e elásticas, desenvol- vimento do bráquete Edgelock®, criado por Widman diminuindo o tempo total de tra- tamento, proporcionando níveis de força mais biológicos, favorecendo o controle de placa e sendo mais confortáveis para os pacientes. De acordo com Harradine (2008) na década de 1980, novos sistemas surgiram. O Mobil-lock (Forestadent, Alemanha), precisava de um instrumento rotatório para abrir e fechar a canaleta, porém, assim como o Edgelok, esse sistema apresentava controle de rotação muito pobre. Já conforme Berger (1994) também em 1980, Hanson apresentou no Canadá um novo tipo de bráquete Edgewise chamado SPEED. Onde a abertura e fechamento 18 deste realizavam-se por meio de uma presilha flexível que comprimia o fio no fundo da canaleta do bráquete. Em seus estudos Berger e Byloff (2001) destacaram também que com base nas mesmas condições e informações, em 1986, surgiu nos Estados Unidos, o brá- quete Activa criado por Pletcher. Conforme o autor, seu sistema passivo era conduzido apenas por pressão di- gital em um “clip” semicircular. Entretanto, facilitava a abertura desse “clip” pelo paci- ente e sua grande largura, fizeram com que esse bráquete caísse em desuso. Berger (2000) declara ainda que dez anos depois, na década de 1990, surgiu o bráquete Time criado pela Adenta GmbH, da Alemanha, o qual era similar ao Speed na aparência e na maneira ativa de atuação, o qual deu origem a novas tecnologias. Posteriormente, uma nova tecnologia foi apresentada em 1996 pela American Orthodontics (EUA) que lançou o bráquete com tampa ativa chamado Sigma (DA- MON, 1998) dando origem também aos sistemas passivos Damon SL I e Damon SL II elaborados pela Ormco Corp, EUA. Segundo Berger (2000) em 1998, Wildman propôs nos Estados Unidos, o brá- quete Twinlock que possuía um “clip” deslizante, sendo descrito como um sistema passivo. Parkin (2005), lembra que no ano de 1999, surgiram no mercado, os bráquetes InOvation®, propostos por Parkin na Inglaterra. Seu sistema de abertura e fechamento era feito por um “clip” ativo, onde o diâmetro dos braquetes dos dentes anteriores foi reduzido e introduzido no mercado em 2001, chamando-se In Ovation-R®. Conforme Harradine (2003) em 2004, a 3M Unitek lançou seu sistema de bra- quetes autoligados chamado SMARTCLIP, lançados no congresso AAO (American Association of Orthodontists), os quais mantiveram o design do bráquete “Mini-Twin” e suas aletas ficaram acessíveis para a colocação de ligaduras e /ou “elastics”. Se- gundo o fabricante, esses bráquetes permitem rápidos movimentos durante o alinha- mento e o nivelamento dos dentes. Nesse contexto, para a remoção do fio da canaleta do bráquete, é necessário um alicate específico vendido pelo fabricante, porém a in- serção do fio nos bráquetes pode ser realizada com as mãos. Closs (2009) recorda que com o passar do tempo, os dentistas presenciaram o surgimento do Oyster originado pela Gestenco International AB da Suécia, sendo o 19 primeiro sistema autoligado estético, feito de fibra de vidro reforçada por um polímero, dando transparência ao bráquete e garantindo questões estéticas. Castro (2009) destaca que neste tipo de bráquete, as dimensões são reduzidas, se comparado aos outros sistemas, e a abertura e fechamento do seu clip ativo pode ser realizada com qualquer instrumento de ponta afiada, como uma sonda exploradora e possui a numeração dos dentes marcada no clip de abertura e fechamento de forma permanente. Conforme (Harradine, 2001) a maior vantagem deste sistema de bráquete au- toligados, está na capacidade de completo e protegido encaixe do fio ao bráquete, relevância no controle da tendência rotacional dos dentes durante certos movimentos, impedindo o deslocamento do fio. Segundo Pandis et al., (2008) nos bráquetes autoligados o controle é feito pela largura e pela “tampa” ou “clip” do bráquete. No entanto, não é apenas no controle que o bráquete autoligado se mostra mais eficiente, a ancoragem também é um ponto relevante de ser identificado como um benefício do sistema autoligado, pois estudos demonstram que existe perda de ancoragem em favor do bráquete autoligado, sendo de 1,3mm para esse sistema e 1,6mm para o bráquete convencional. Feldmann e Bondemark (2006) destacam que a ancoragem pode ser definida como a habilidade de resistir ao movimento dentário indesejado. O que acontece é que na ancoragem, os dentes geralmente suportam a reação da força de resistência friccional e da força do movimento dentário, de forma que, controlar e minimizar a fricção pode ser um aspecto importante no controle da ancoragem. Conforme Southard et al., (2007) a necessidade nesse aspecto está no fato de que o atrito aumenta a carga sobre os dentes de ancoragem, mas a diminuição do atrito não produz menor perda de ancoragem. Castro (2009) menciona que os bráquetes autoligados têm sido apresentados como um diferencial para o ortodontista clínico que procura se desdobrar na tentativa de oferecer um tratamento de excelência no menor tempo possível e com número reduzido de consultas. Jordão et al., (2021) destacam em seu estudo algumas vantagens da utilização dos braquetes autoligados, considerando: É um aparelho 50% mais rápido, no trata- mento ortodôntico, levando em média 18 meses de uso; reduz o desconforto no paci- ente, inclusive diminuindo a dor e a fase de adaptação; reduz significativamente a 20 manutenção, considerando em média a visita ao ortodontista de três em três meses; Provocam menor atrito no movimento do dente; reduz a necessidade de extração de dentes; Quando de paciente que já possuem extração, coopera para eficiência do tra- tamento ortodôntico; considerando as necessidades de cada caso; Eles elucidam que os aparelhos autoligados são eficientes porque não necessitam de ligaduras elásticas ou metálicas, capazes de diminuir o atrito entre o fio e o bráquete de maneira signifi- cativa, permitindo a aplicação de forças mais leves, o que se torna ideal para que haja uma excelente movimentação ortodôntica. Os bráquetes autoligados, oferecem ainda, mais conforto ao paciente e diminui em muito as visitas ao dentista, e quando da ne- cessidade destas, pode-se considerar menos tempo de consulta, devido à facilidade e praticidade na troca dos fios. A única desvantagem observada em relação aos apa- relhos autoligados, está no custo, o que se releva em relação a sua eficiência e prati- cidade, tanto para o paciente quanto para o ortodontista. De acordo com Papaioannou et al., (2007) os suportes metálicos ortodônticos foram encontrados para induzir mudanças específicas no ambiente oral, como redu- ção dos níveis de pH e maior acúmulo de placa. No entanto, alguns cuidados são necessários para que os bráquetes de metais sejam utilizados corretamente e bene- ficiem o paciente com eficiência e redução do tratamento. Um desses cuidados está pertinente às falhas de suporte e a oxidação. Para Romano et al., (2004) a colagem de bráquetes metálicos diretamente ao esmalte dentário é um procedimento simples, que traz grandes vantagens estéticas ao paciente e benefícios ao profissional. Ele ressalta que para que haja eficiente utili- zação desse material, é importante seguir rigorosamente as indicações do fabricante, considerando que quando observado na cavidade bucal uma substância de cor negra na superfície do esmalte, deve-se atentar para alguns possíveis defeitos na armação, podendo causar danos ao esmalte do dente do paciente. O autor destaca ainda o ortodontista deve tomar providências imediatas para evitar que os produtos da oxida- ção penetrem na estrutura do esmalte e consequentemente provoquem manchas, uma vez que se a oxidação não for detectada precocemente pode ocorrer pigmenta- ção decisiva da estrutura do esmalte pela penetração dos produtos derivados da oxi- dação nos prismas de esmalte, causando aparência estética desfavorável ao paciente e podendo provocar dúvidas em relação ao material utilizado pelo ortodontista. 21 Segundo (Souza, 1999) outro ponto a ser observado quando do uso de bráque- tes de metal, são as falhas de colagem de suporte, que não só pode ser frustrante para o praticante, mas também pode afetar significativamente eficiência do tratamento e ter uma força econômico sobre uma prática. Muitas vezes, o fio tem que ser remo- vido para ajustar a situação e o andamento do tratamento pode ser expressivamente atrasado. Uma das razões para esta ocorrência, pode ser o elo desigual força dos adesivos utilizados, além do tipo de bráquetes ortodônticos à qual o adesivo é alo- cado. Pensando por esse lado, Tresse et al., (2017) relataram as vantagens dos au- toligados que garantem menor atrito entre fio e suporte, melhor engajamento do arco e uma remoção mais rápida. Essas vantagens acopladas com um adesivo que possui maior resistência à ação mastigatória normal, às forças ortodônticas e limpeza ideal em torno de suportes para auxiliar na melhor limpeza possibilitando um tratamento mais eficiente e melhor para pacientes ortodônticos. Os autores Pandis et al., (2008) também deram sua colaboração com estudos, considerando a avaliação comparativa da magnitude dos momentos gerados durante a correção de rotação de sistemas de suporte de diferentes durante o nivelamento e estágio final de alinhamento ortodôntico no tratamento. De acordo com os autores foram utilizados para realização desse estudo, três tipos de suportes avaliados foram Orthos2 (Ormco, Glendora, CA), Damon2 (Ormco), e In Ovation-R (GAC, Bohemia, Nova Iorque). Os suportes foram colados em réplicas de resina a partir de modelos construídos a partir de arco uma paciente alinhada de mandibular, e um, 014-, 025 polegadas CuNiTi fio (Ormco) foi inserido. Foram evidenciados a correção de rotação ortodôntica onde foi simulado sobre a medição de Ortodontia e Sistema de Simulação de 5 a 5 rotação em incrementos de 0,25 na direção distal e mesial. Os momentos gerados em cada incremento de rotação ao longo do caminho rotação completa foram analisados estatisticamente utilizando uma análise de duas vias de variância e teste de Tukey ao nível 0,05 de significância. Ambos os tipos de suportes e sentido de rotação mostraram um efeito sobre a magnitude momento, sendo que o momento mais alto (27,2 Nmm) foi observado para a faixa Damon2, e momentos mais altos foram encontrados durante a rotação pré-molar distal, sendo que o Ovation-R mostrou uma magnitude de momento na faixa de 9,0 Nmm na mesma direção, ao passo que convencionais suportes apresentaram os menores momentos (5,0 Nmm). Sendo assim, Pandis et al., (2008) concluíram que uma grande variação na magnitude dos 22 momentos exercida pela autoligadura e convencional é observada na correção simulada de rotação dos dentes, que se relaciona com a geometria da arcada dentária, a posição dos dentes, e a rigidez do componente de fechamento da ranhura do suporte. Elekdag-Turk et al., (2008) compararam o desempenho clínico de um primer autocondicionante (SEP) com um convencional considerando duas etapas etch e primer método (CM). Uma vez que para realização desse estudo foram utilizados 39 pacientes com idade média de 15 anos 7 meses. Sendo que, 688 foram colados por um operador com um modelo boca dividida, utilizando Transbond Plus Self-Etching Primer convencional em duas etapas etch e primer (Transbond XT). A taxa de sobrevivência dos suportes foi estimada pela análise de Kaplan-Meier. Destacaram ainda que a distribuição dos grupos ocorreu com relação ao procedimento de união, arcada dentária, o tipo de dente (incisivos, caninos e pré-molar) e sexo dos pacientes que foram comparadas pelo teste de log-rank. Interface de falha de ligação foi determinada por meio do Índice de Remanescente Adesivo (IRA). Desta forma, consideraram que as taxas de ligação e CM foram 4,7% e 1,7%, respectivamente. Sendo que houve significativa diferença entre os procedimentos de colagem usando o teste log-rank (P 0,05). Além disso, dentes caninos e pré-molar exibiram uma menor taxa de sobrevivência do que os dentes incisivos. Para os autores, as taxas de sobrevivência não apresentaram diferenças significativas entre os arcos dentários superior e inferior e sexo dos pacientes e não houve nenhuma diferença significativa para pontuação IRA. Assim sendo, considera-se que esses achados indicam que a SEP (Transbond Plus) pode ser efetivamente usado para suportes ortodônticos. Ryou et al., (2008) realizaram um estudo para testar as características de ligação de quatro compostos de fluxo, para suporte ortodôntico, onde suportes metálicos foram colados ao esmalte utilizando fluxo Grandio, GF; UNIFIL Flow, UF; UNIFIL LoFlo Plus, UL e Fluxo DenFil, DF), um sistema de colagem ortodôntica (Transbond XT, TX), e um restaurador (Filtek Z250, FZ). Após a descolagem, o índice de remanescente adesivo (IRA) foi avaliado. Além disso, o fluxo e flexão resistência dos materiais foram examinados. A SBS variou entre 7,2 e 8,3 MPa, e mostrou TX um valor significativamente mais elevado (média de 10,9 MPa). Os compostos também demonstraram uma significativa fluidez superior, mas a força flexural inferior (exceto DF) do TX e FZ. Ao considerar a SBS e escores do IRA obtidos neste estudo, os 23 compostos sem resina de ligação intermediária poderiam ser aplicados a faixa ortodôntica de ligação. Outro estudo que cooperou com a ortodontia, foi a pesquisa de Fleischmann et al., (2008) que buscou a realização de um diagnóstico acurado, assim como a correta seleção de materiais, especificamente dos bráquetes. O objetivo dos autores era in- vestigar a influência de vários tipos de desenho da base de bráquetes na força de adesão. Para tanto, foram usados seis modelos os quais foram avaliados mediante ensaio de cisalhamento – Discovery (Dentaurum) - metálico com retenções por laser e 13,12mm² de área da base; Monobloc (Morelli) - metálico em corpo único com pro- tuberâncias e 10,22mm² de área; Edgewise Standard (Ortho Organizers) - metálico com base MIM (Metal Injection Molding) e 12,02mm² de área; llusion Plus (Ortho Or- ganizers) - porcelana com sulcos de retenção e 13,49mm² de área; Composite (More- lli) - policarbonato com protuberâncias para retenção mecânica e 14,68mm² de área; e Edgewise Standard (Morelli) - metálico com tela de retenção e 14,31mm² de área. Os braquetes foram colados em dentes bovinos (incisivos) com o sistema adesivo Fill Magic Ortodôntico (Vigodent), para a realização do teste. O ensaio foi executado em uma máquina de ensaios universal (EMIC), e a força de adesão foi computada, no momento da cisão, pelo software TESC, versão 3.01, medida em Newtons (N) e em Megapascal (Mpa). De acordo com os autores (2008) o bráquete ortodôntico deve possuir uma força adesiva que seja suficiente para suportar forças mastigatórias e a ativação da mecânica utilizada. Segundo os resultados encontrados no estudo, a va- riação das médias de força de adesão ficou entre 3,81Mpa (Edgewise Standard - Mo- relli) e 10,12Mpa (Discovery - Dentaurum). Entretanto, esta diferença não foi estatisti- camente significante, devido à similaridade dos resultados. Desta forma, os autores destacam que os seis tipos de braquetes investigados não apresentaram diferença estatística em relação à força de adesão, quando colados à superfície de esmalte com o sistema adesivo Fill Magic Ortodôntico/ Magic Bond, mostrando valores variando entre 3,81Mpa (Edgewise Standard - Morelli) e 10,12Mpa (Discovery - Dentaurum). Conforme os autores a avaliação do Índice de Adesivo Remanescente (IAR) revelou que 97% dos braquetes apresentaram mais da metade das suas bases cobertas por compósito, evidenciando que a interface de fratura foi a esmalte/adesivo. Por essa razão autores como Tresse et al., Oliveira e Papaioannou et al.,des- tacam a relevância da saúde bucal, da higiene e da utilização de aparelhos que assim como os autoligados, proporcionam mais higiene e conforto ao paciente, com outros 24 cuidados que garantam ainda mais a eficiência dos aparelhos e a saúde bucal, uma das principais vantagens dos autoligados atualmente. 2.1.1 Mecânica de deslizamento e o coeficiente de atrito Na visão de Pacheco et al., (2011) a mecânica de deslizamento (ou mecânica com fricção) é o termo usualmente aplicado em Ortodontia para designar o desliza- mento do dente (bráquete) ao longo do fio através da aplicação de uma força. Braga et al. (2004) ao tratarem do mesmo assunto destacaram que a mecânica de deslizamento constitui uma parte importante do tratamento ortodôntico e, para que seja efetiva, a resistência ao movimento, comumente denominada de “coeficiente de atrito”, deve ser superada. Nestas condições, Pacheco et al., (2011) descreve que se deve reconhecer a contribuição do atrito de cada componente do aparelho, como bráquetes e fios, para que o movimento do dente individual possa ser controlado através da aplicação de forças. Em se tratando de atrito, D¢Attilio et al., (2005) destacam em seu estudo que garantem menor atrito quando acoplados com fios redondos e significativamente maior atrito quando acoplados com arcos retangulares, quando comparados com os outros tipos de bráquetes. Conforme Henao et al., (2005) o atrito ortodôntico tem sido atribuído a vários fatores, como: o tipo de suporte, o tamanho do fio e da liga, o método de laqueadura, a angulação, e o tamanho da abertura, bem como a rigidez de flexão e a forma do arame. Em um teste realizado para os estudos de Henao et al., (2005) os bráquetes autoligados superaram os bráquetes convencionais no que se refere a cada um des- ses itens, citados anteriormente. Os resultados obtidos junto aos estudos de Henao et al., (2005) destacam que os modelos de bráquetes autoligados influenciaram de diferentes níveis a má oclusão, minimizando-a em todos os casos testados, considerando valores de atrito que foram ditadas por uma combinação de tamanho, design, suporte e rigidez de flexão, apres- netando eficácia da redução da folga e da rigidez, destacando então ser apropriado para o tratamento ortodôntico, de maneira mais eficiente e prática. 25 De acordo com Bacetti e Franchi (2006) os sistemas auto-ligados apresentam níveis significativamente mais baixos de resistência ao atrito, quando comparado aos sistemas convencionais. No sistema autoligado uma vez que a ligadura é aplicada sobre o suporte, a interação entre a ligadura e o “slot” formam uma “estrutura tubular”, que permitem que o fio deslize livremente produzindo os seus efeitos mais facilmente no componente dento alveolar. Os testes efetuados por Bacetti e Franchi (2006) demonstraram que os siste- mas passivos de autoligados foram capazes de produzir níveis significantemente me- nores de força de atrito, quando comparado aos sistemas convencionais. Motivo que torna esse tipo de aparelho, mais eficiente e prático para o profissional de odontologia e mais confortável para o paciente, diminuindo o tempo de tratamento e os problemas com a saúde bucal. 2.2 Sistemas Adesivos Buonocore (1955) introduziu a técnica do condicionamento ácido do esmalte dentário e iniciou a Odontologia Adesiva. Este estudo criou uma perspectiva inovadora nos procedimentos restauradores. Neste estudo, podemos observar que a adesão dos discos de resina acrílica, com 5 mm de diâmetro, à superfície de esmalte foi maior, após ter sido condicionada com ácido fosfórico a 85% por 30 segundos, do que quando não recebeu tratamento prévio à colocação da resina acrílica. Concluiu-se que o tratamento empregado promoveu formação de micro porosidades na superfície do esmalte, o que aumentou sua área superficial, a capacidade de umedecimento da superfície e permitiu a infiltração e a adesão mecânica da resina acrílica com a super- fície do esmalte. Desde que introduziram as restaurações adesivas na odontologia, os agentes adesivos tornaram possível a adesão de materiais restauradores à estrutura dentária. Os sistemas adesivos foram sendo estudados para que se desenvolvesse adesão de maneira igualmente eficaz à dentina e ao esmalte. Foram identificados mecanismos de retenção micromecânica para a fixação de materiais restauradores de resina hidro- fóbica tanto no esmalte quanto na dentina, funcionam após um condicionamento ácido ou uma correta preparação da superfície. 26 Van Meerbeek, Vanherle e Lambrechts (1992) avaliaram a resistência ao cisa- lhamento obtida com um primer ácido auto condicionante em comparação com um procedimento de colagem convencional. Analisaram cento e vinte pré-molares maxi- lares não restaurados, não cariados e não submetidos a nenhum agente químico e recém-extraídos para tratamento ortodôntico. Estes dentes foram armazenados em água destilada antes da colagem, em seguida foram embutidos em acrílico de polime- rização a frio até a junção cimento-esmalte. O grupo controle apresentou uma resis- tência média de 9,38 ± 6,02 Mpa e o grupo experimental uma média de 6,91 ± 3,58 Mpa. Analisaram também o IRA (índice de remanescente adesivo) e observaram que o grupo de primers auto condicionantes mostrou que mais da metade do adesivo per- maneceu sobre a superfície do dente, apresentando pontuação 3 e 4. Já o grupo con- vencional mostrou que não houve ou houve pequena quantidade de adesivo sobre a superfície do dente, escores pequenos para IRA. Concluíram, portanto, que a força de união do grupo de primer auto condicionante é menor do que a técnica convencio- nal de condicionamento ácido, mas é a força de união necessária para resistir às for- ças mastigatórias, porém é necessário que se extrapole estes resultados para estudos in vivo, para que se possa indicar adesivos auto condicionantes na colagem ortodôn- tica de rotina. Neste estudo, Van Meerbeek, Vanherle e Lambrechts (1992), avaliaram a in- fluência dos metacrilatos de amônio quaternário nas propriedades físico-químicas, ci- totoxicidades e atividade antibacteriana em resinas destinadas à colagem ortodôntica. Prepararam uma resina base e adicionaram dois diferentes amônios quaternários ao adesivo base. Adicionaram 5% em peso de dimetilaminododecil metacrilato, em outro grupo adicionaram 10% em peso de dimetilaminohexadecil metacrilato, além destes grupos, também fizeram um grupo de adesivo base, sem adição de amônio quaterná- rio e um outro grupo, com Transbond XT Primer 3M, sendo este, o grupo controle. As resinas foram envelhecidas por seis meses em água, e em seguida, foram testadas quanto à atividade antibacteriana, através do teste MTT, contra Streptococcus mu- tans, resistência ao cisalhamento e citotoxicidade contra queratinócitos. As resinas impregnadas com amônio quaternário apresentaram atividade antibacteriana aumen- tada em relação ao grupo de adesivo comercial, reduzindo a atividade metabólica em 60%, porém esta atividade diminuiu após envelhecimento (p <0,05). Não houve dife- rença significativa para resistência ao cisalhamento. A incorporação de 27 dimetilaminododecil e dimetilaminohexadecil, reduziu significantemente a viabilidade dos queratinócitos em relação aos grupos. Hellak et al., (2016) avaliaram a resistência ao cisalhamento e o IRA (índice de remanescente adesivo) de dois adesivos auto condicionantes em diferentes superfí- cies protéticas e esmalte dentário, em comparação com sistema de condicionamento total Transbond XT. Usaram 270 superfícies (n= 30) e foram divididos em três grupos adesivos. Grupo controle, os bráquetes foram colados com Transbond XT, nos grupos experimentais foi utilizado o adesivo iBond (grupo 2) e o adesivo Scotchbond Univer- sal (grupo 3). Foram encontradas diferenças significativas entre os grupos controle e os experimentais. Concluíram que o Transbond XT apresentou a maior resistência ao Cisalhamento no esmalte humano. O grupo 3, que usou o adesivo Scothbond univer- sal, apresentou a melhor adesão em todos os outros tipos de superfície (metal, com- pósito e porcelana), sem necessidade de primers adicionais e, portanto, podem ser uma boa alternativa para simplificar colagens de bráquetes ortodônticos em materiais restauradores. Twomley et al., (2019) testaram propriedades mecânicas, liberação de flúor e atividade antibacteriana de adesivos experimentais para bráquetes ortodônticos. Para formularem os adesivos experimentais, o Transbond XT foi misturado com três monô- meros diferentes, o que resultou em quatro grupos experimentais, substituindo 5% de Transbond XT. Foi testada a resistência ao cisalhamento com uma máquina Instron. Já para o teste antibacteriano, (discos de espécimes de 10mm de diâmetro, 1mm de espessura, n=4) foram fabricados e embutidos com culturas de Estreptococcus mu- tans em unidades formadoras de colônia (UFC). Não houve diferença estatística para resistência ao cisalhamento entre os grupos. Todos os grupos experimentais mostra- ram efeito inibitório contra formação de placa bacteriana de Estreptococcus mutans, ao serem comparados ao grupo controle, mas não apresentaram diferença estatística significante entre os grupos experimentais. Concluíram, portanto, que o adesivo orto- dôntico antibacteriano apresentou propriedades mecânicas semelhantes ao adesivo convencional, mas apresentou efeito inibidor de cárie, melhor que o adesivo atual. Al Shamsi et al., (2006) compararam a resistência de união ao cisalhamento e determinaram a área de adesivo residual nos dentes após a descolagem de bráquetes colados com dois tipos de adesivos ortodônticos. Utilizaram um cimento de ionômero de vidro modificado por resina GC FUJI ORTHO (GC Corp., Tokyo – Japan), indicado para a finalidade de colagem de bráquete e uma resina aplicada como um bráquete 28 pré-revestido. Dividiram sessenta dentes molares em dois grupos aleatoriamente e colaram os bráquetes de acordo com a recomendação dos fabricantes. No grupo 1, os dentes foram condicionados com ácido poliacrílico 0% e os bráquetes foram cola- dos com Fuji Ortho LC em condição úmida. Já no grupo 2, os dentes foram condicio- nados com ácido fosfórico à 37% e os bráquetes foram colados. Fizeram teste de resistência ao cisalhamento e quantificaram o remanescente de adesivo na superfície do dente. Observaram que a resistência de união mediana do grupo 1 foi menor do que a do grupo 2 (p < 0,001). O índice de remanescente de adesivo mostrou diferença significativa entre os grupos analisados. Foi observado que todos os adesivos do grupo 1 falharam na interface esmalte/adesivo (100%), enquanto o grupo 2 apresen- tou falha coesiva do adesivo (90%). Concluíram que os valores da resistência de união obtidos com Fuji Ortho ficaram acima dos valores mínimos sugeridos na literatura para alcançar uma adesão efetiva clinicamente na ortodontia. Bishara et al. (2004) avaliaram a resistência ao cisalhamento, através de dois estudos, de um cimento resinoso autoadesivo comparado ao sistema Transbond e um sistema adesivo auto condicionante na união ao esmalte dentário. Concluíram que o cimento autoadesivo apresentou valores de adesão menores. Alguns estudos usaram o índice ARI (Adhesive Remnant Index) para avaliar o tipo de falha ocorrida após o teste de cisalhamento. Porém, existem controversas quanto aos tipos de falhas, pois ocorreram falhas na união entre a malha dos bráquetes e do cimento e entre o cimento e a esmalte dental, segundo Al-Saleh and El-Mowafy, (2008), Bishara et al.(2004) e Dursun et al. (2010). Uma união adequada entre bráquete e estrutura dental deve ser de 5,9 até 15 Mpa, conforme indicam Årtun and Bergland, (1984) e Al Maaitah et al.(2011). Estes valores são suficientes para que se consiga a movimentação ortodôntica sem que haja ruptura precoce Årtun and Bergland (1984). Estudos mostraram que sistemas adesi- vos apresentaram valores de união entre 8 e 15 Mpa. Já os cimentos resinosos auto- adesivos apresentaram valores de resistência de união ao cisalhamento entre 3 a 8 Mpa conforme apresentaram (Al-Saleh and El-Mowafy, 2010 e Bishara et al., 2004). Estas diferenças ocorrem devido às diferentes metodologias empregadas para deter- minação da resistência de união. Porém, é muito importante que esta adesão seja suficiente para que não ocorra ruptura precoce do bráquete, durante a movimentação ortodôntica. Em contrapartida, materiais adesivos que permitem uma união excessiva 29 do bráquete à estrutura dental podem ocasionar dificuldades durante a remoção dos bráquetes ou provocar trincas e/ou fraturas de esmalte (Campbell, 2006). 2.3 Resistência adesiva de bráquetes ortodônticos Para avaliar a Resistência ao Cisalhamento (SBS) bráquetes cerâmicos, averi- guaram o tipo de falha dos bráquetes e das superfícies cerâmicas após o cisalha- mento, sendo demonstrado que os maiores SBS foram encontrados com Inspire Ice e foram significativamente diferentes do Crystaline IV, Clarity e Optimesh XRT e a falha da união ocorreu principalmente nas interfaces base/adesivo, bráquete/resina e ade- sivo (Kukiattrakoon et al., 2010). Em 2018, Mohammadi et al. aferiram os efeitos de distintas magnitudes de re- sistência de união usando diferentes adesivos resinosos de colagem ortodôntica. Foi constatado que a força aplicada no bráquete durante a colagem influencia a resistên- cia de união. Ao comparar a taxa de falha clínica dos bráquetes e a diferença no tempo de colagem, concluíram que os bráquetes APCF podem reduzir o tempo de colagem sem aumentar a taxa de falha (Tumoglu et al., 2019). Em 2021, Cordeiro et al. avaliaram os materiais disponíveis para colagens or- todônticas de modo a facilitar seu uso adequado e melhorar o processo dos tratamen- tos ortodônticos. Evidenciaram que as resinas permanecem sendo o material de elei- ção por suas propriedades positivas, embora as propriedades dos compômeros ve- nham sendo melhoradas durante os anos. Já em 2002, Grando et al. averiguaram a colagem de acessórios ortodônticos ao esmalte dentário utilizando resina composta e cimento de ionômero de vidro e os resultados apontaram que resinas compostas fotopolimerizáveis têm como vantagens uma maior margem de tempo de trabalho durante a colagem dos bráquetes na super- fície do esmalte, enquanto os cimentos de ionômero de vidro possuem ação antica- riogênica, demonstrando que a resina composta mostrou comportamento semelhante ao cimento de ionômero de vidro no teste de resistência ao cisalhamento. 30 2.4 O uso de biomateriais na odontologia A engenharia de tecidos é uma ciência multidisciplinar que aplica os princípios da bioengenharia para a fabricação de biomateriais novos e aprimorados, capazes de manter e restaurar a funcionalidade de órgãos e tecidos prejudicados por doenças e traumas. Essa abordagem de tradução foi aplicada para desenvolver e projetar enxertos de tecidos específicos do paciente que imitam as propriedades funcionais dos tecidos nativos. Três fatores importantes foram reconhecidos para o sucesso da engenharia de tecidos: células-tronco co-cultivadas, fator de sinalização e andaime biofabricado. As células-tronco são capazes de se diferenciar em vários tipos de tecidos e órgãos, enquanto o andaime biofabricado fornece suporte estrutural às células-tronco semeadas. Os fatores de sinalização são responsáveis por influenciar o fenótipo, metabolismo, migração e organização celular segundo (Mazzeo, 2018). A engenharia de tecidos inclui a engenharia de ossos, nervos, coração e tecidos musculares baseada em matrizes ou suportes de grafeno bidimensionais e tridimensionais que possuem certas forças mecânicas e condutividades elétricas, além disso, seu objetivo é produzir tecidos bioativos para substituir ou reparar tecidos naturais, promovendo diferenciação osteogênica, neuronal e miogênica e crescimento de células miocárdias (Han et al.,2019).  Um dos grandes avanços nesta área foi o uso de biomateriais como suporte à integração, manutenção e diferenciação celular. As células que constituem órgãos e tecidos estão localizadas em uma complexa rede molecular conhecida como matriz extracelular (ECM, extracellular matrix). Suas moléculas são responsáveis por promover os meios e as vias de sinalização que guiarão o crescimento e diferenciação celular. Ademais, a matriz extracelular oferece a arquitetura adequada para o desenvolvimento celular tendo uma importante propriedade estrutural. Desta forma, os biomateriais, sob forma de moléculas naturais ou polímeros sintéticos, atuam como substitutos artificiais da matriz extracelular (Wu DT et al., 2017). Em seus estudos Pires, Bierhalz e Moraes (2015) descreveram que os biomateriais devem estimular o crescimento, migração, interação e diferenciação celular disponibilizando às células fatores de crescimento e outros sinais bioquímicos em geral apropriados para a formação de tecidos funcionais e biologicamente ativos. 31 Uma variedade de biomateriais tem sido estudada, com propriedades morfológicas adequadas quanto à arquitetura dos poros, tamanho e interconectividade. As aplicações de biomateriais na biologia celular têm demonstrado que os aspectos estruturais podem influenciar a função da célula, seu destino e a formação do tecido. Estes tipos de características motivaram o desenvolvimento de novos processos de fabricação que podem gerar biomateriais de micro e nanoestruturas tridimensionais (3D). Nestes biomateriais a estrutura porosa, o volume da área superficial, a textura e a topografia de superfície são manipuladas para controlar a forma, alinhamento e organização celular (Silva et al., 2018). Nascimento e Lombello (2016) descrevem os biomateriais como componentes fundamentais na engenharia de tecidos, pois fornecem suporte estrutural a fixação para o crescimento celular, cria um microambiente ideal para substituição ou reparação tecidual e auxiliam estruturalmente o tecido recém-formado. Os autores ainda afirmam que estes devem interagir com as células de maneira específica e direcionada para que haja comportamentos específicos em relação à adesão, crescimento e diferenciação. 2.5 Partículas de vidro bioativas Os vidros bioativos são um grupo de biomateriais amplamente usados na odon- tologia e na ortopedia (Abassy et al., 2019). Os vidros bioativos foram capazes de modificar as funções e capacidades dos biomateriais que antes eram inertes, em ma- teriais bioativos propriamente dito. Desta forma tornaram-se capazes de estimular res- postas após implantes no corpo humano (Abassi et al., 2016). Os vidros bioativos têm sido testados em várias situações clínicas. Estes vidros apresentam em sua composição óxidos de cálcio, sódio, fósforo e silício, o que con- fere ao material a propriedade de formar uma forte ligação com o osso. Em ambiente aquoso, Ca2+, Na+, PO43 e Si4+ são liberados do vidro, o que proporciona aumento no pH ao redor. Estas características influenciam diretamente na viabilidade de micro- organismos orais. Em 1998, Stoor et al. avaliaram os efeitos do biovidro S53P4 sobre organismos orais, tais como Actinobacillus actnomycetemcomians, Porphyromonas gingivalis, Actinomyces neslundii, Streptococcus mutans e Streptococcus sanguis. 32 Encubram cada microrganismo em uma suspensão contendo vidro bioativo S53P4 em forma de pó. Observaram que, após sessenta minutos, apenas um único microrga- nismo, o S.sanguis, ainda apresenta células viáveis. Desta forma, concluíram que o pó de vidro bioativo S53P4 apresenta um amplo efeito antimicrobiano sobre os micror- ganismos da placa supra e subgengival. Portanto, pode ter muita utilidade nos produ- tos de higiene bucal, tanto na prevenção de cárie, quanto na promoção de saúde gen- gival. Em 1971, Hench criou a primeira geração de vidro bioativo, na Universidade da Flórida. Inicialmente a função dos biomateriais era ser o mais inerte possível para substituir tecidos doentes ou danificados, possibilitando a formação de tecido cicatri- cial na interface com os tecidos do hospedeiro. Em seguida surgiu a segunda geração, existia uma ligação interfacial de um implante com tecidos hospedeiros. Já na terceira geração, ocorria regeneração e reparação tecidual, usando-se propriedades de ativa- ção gênica do biovidro (Bioglass®). Já em 2006, Hench descobriu que o biovidro com a composição de 46,1% molar de SiO2, 24,4% de Na2O, 26,9% de CaO e 2,6% de P2O5 (45S5 e Bioglass®), formava uma forte ligação com o osso de forma que não poderia ser removido, sem a quebra do osso. Ocorre uma rápida e forte ligação entre o osso e o biovidro, o que estimula o crescimento ósseo na interface osso-implante. Esta ligação se dá através da formação da hidroxiapatita sintética (HAp) na superfície do vidro, após a dissolução inicial do vidro. Portanto, esta foi a introdução dos biovidros no campo das cerâmicas bioativas e o início da formação de vários outros materiais. Todos os vidros, vitrocerâmicas e cerâmicas usadas como materiais de implante são chamados biocerâmicas, mas “Bi- ovidro®” é referido como a composição 45S5 original e não deve ser usado como um termo geral para vidros bioativos (Jones, 2015). Em 1992, Wilson e Low avaliaram quatro materiais cerâmicos bioativos reco- mendados para regeneração de tecidos ósseos no tratamento da doença periodontal com partículas de biovidro, em duas composições, de tamanhos semelhantes, em modelo de macaco. Concluíram que os materiais mais facilmente manipulados, da Biovidros, eram hemostáticos e osteoprodutores, fatores que permitiam a restauração do osso alveolar e do ligamento periodontal. O crescimento epitelial foi inibido, e a fixação epitelial foi próxima ao nível de pré-implantação. Os outros materiais foram 33 mais lentos para agir e tiveram crescimento epitelial apresentou o mesmo nível que nos defeitos de controle não preenchidos. Em 2012, Norton estudou o resultado clínico de implantes colocados em locais enxertados com vidro bioativo. Pacientes tratados consecutivamente foram encami- nhados para consultório particular especializado em cirurgia para reparo de defeitos dento alveolares ou manutenção de rebordo no local das cavidades de extração, antes da implantação. O vidro bioativo disponível em 1 de 2 formas foi utilizado como mate- rial de enxerto aloplástico. No momento da implantação, núcleos ósseos foram trefila- dos, processados e examinados para avaliação da resposta do tecido no microscópio de luz. Em seguida, avaliou-se por um período de 2 a 3 anos, a mobilidade dos im- plantes, os níveis de osso marginal e a saúde dos tecidos moles para se determinar o sucesso do tratamento. Foi demonstrado que para a desinfecção do canal radicular, as suspensões de vidro bioativo 45S5 ideais, devem combinar alta indução de pH com capacidade de liberação contínua de espécies alcalinas. A hipótese do estudo foi que se obtém mais material por volume de pasta de vidro bioativo utilizando-se material micrométrico (ta- manho de partícula de <5 micrometros) ou híbrido micrométrico / nanométrico, em vez de apenas uma contrapartida nanométrica. Isso deve se correlacionar com a capaci- dade alcalina e a eficácia antimicrobiana. Concluíram, portanto, que a suspensão hí- brida se comportou de forma semelhante à preparação micrométrica (Waltimo et al.,2009). Zhang et al., (2010) avaliaram a dissolução de seis diferentes tipos de vidros bioativos, correlacionando o comportamento de dissolução com os efeitos antibacte- rianos dos mesmos vidros, contra dezesseis espécies bacterianas clinicamente rele- vantes. Em fluido corporal simulado (SBF), foram imersos vidro em pó (<45 microns) por 48 h. Mediu-se o pH, na solução dentro do pó de vidro, in situ com um microelé- trodo. Após 2, 4, 27 e 48 h, o pH e a concentração de íons, após remoção das partí- culas e mistura de SBF, foram medidas com um eletrodo de pH de vidro normal e ICP- OES. Cultivaram as bactérias em caldo com o pó de vidro, durante até 4 dias, após o que a viabilidade da bactéria foi determinada. O aumento do pH, da concentração de íons alcalinos e da tendência de dissolução dos vidros aumentaram o efeito antibac- teriano dos vidros. As alterações nas concentrações dos íons Si, Ca, Mg, P e B na SBF não apresentaram influência estatisticamente significante na propriedade 34 antibacteriana. Os vidros bioativos mostraram fortes efeitos antibacterianos para uma ampla seleção de bactérias aeróbicas em uma alta concentração de amostra (100 mg/mL). Os efeitos antibacterianos aumentaram com a concentração de vidro, e uma concentração de 50 mg/mL (SA / V 185 cm-1) foi necessária para gerar os efeitos bactericidas. Os autores concluíram que a compreensão dos mecanismos de dissolu- ção dos vidros bioativos é essencial na avaliação de seus efeitos antibacterianos. Em 2014, Melo et al. estudaram um novo cimento ortodôntico antibacteriano, a partir da incorporação de monômero de amônio quaternário dimetilaminododecilme- tacrilato (DMADDM) em um adesivo comercial (Transbond XT adesivo), a fim de pre- venir desmineralizações no esmalte dentário, ao redor de bráquetes, durante o trata- mento ortodôntico, causadas por ácidos do biofilme cariogênico. Incorporaram 0%, 1,5%, 3% e 5%, em frações mássicas, de monômero antibacteriano recentemente sintetizado, ao adesivo dentinários. Usaram um modelo de biofilme microcosmos para medir a atividade metabólica, produção de ácido lático e unidades formadoras de co- lônias em cimentos ortodônticos. Avaliaram também a resistência de união ao cisa- lhamento. A atividade metabólica do biofilme e produção de ácido lático e UFC foram muito menores nos cimentos contendo DMADDM do que no cimento controle. A via- bilidade do biofilme foi inibida usando-se o cimento com 3% de DMADDM. A resistên- cia de união ao cisalhamento não reduziu para o cimento com 3% de DMADDM, em comparação ao cimento sem incorporação do monômero (p>0,1), mas foi reduzida a 5% de DMADDM. Concluíram que o novo cimento ortodôntico antibacteriano contendo 3% de DMADDM inibiu os biofilmes orais sem, contudo, diminuir a resistência de união do esmalte, podendo então reduzir ou eliminar a desmineralização do esmalte ao re- dor dos bráquetes ortodônticos. Em 2016, Yang et al. avaliaram a capacidade de neutralização ácida e resis- tência de união ao cisalhamento, utilizando adesivos ortodônticos contendo três dife- rentes tipos de vidros bioativos. Foram preparados, através da técnica de fusão e mo- ídos em finas partículas, vidros bioativos dos seguintes tipos: 45S5, 45S5F e S53P4. Em seguida, foram adicionados aos adesivos resinosos, nas proporções de 52,5% ou 61,25%. Para a avaliação da neutralização ácida, as amostras foram imersas em so- lução de ácido lático e foram medidas as alterações de pH. A resistência de união cisalhamento foi avaliada utilizando-se uma máquina de teste de ensaio universal. Os adesivos contendo 61,25% de vidros bioativos, apresentaram aumento de pH maior que aqueles contendo 52,5%. Os grupos contendo 61,25% de vidro bioativo 35 apresentaram menor resistência ao cisalhamento do que aqueles contendo 52,5%. Já o grupo com vidro bioativo 45S5F não mostrou diferença significativa para resistência ao cisalhamento. Concluíram que o adesivo contendo 61,25% de vidro bioativo 45S5F apresentou resistência ao cisalhamento clinicamente aceitável, além de propriedades de neutralização ácida, sendo, portanto, essa composição, uma candidata adequada para prevenir lesões de mancha branca durante o tratamento ortodôntico. 2.6 Vidro bioativo em adesivos resinosos Costa (2019) ao avaliar o efeito da adição de micropartículas (MPs) de vidro bioativo F-18 em três sistemas adesivos sobre o grau de conversão, a umectabilidade e a resistência adesiva, identificou que não houve diferenças entre os grupos controle e modificados, em que o sistema adesivo S apresentou bons resultados em todos os testes, independente da concentração de vidro bioativo. Esse resultado pode ser jus- tificado tendo em vista que os novos sistemas adesivos têm buscado focar em reduzir o número de etapas clínicas no processo de adesão, minimizando o tempo de trata- mento. Além disso, novos sistemas adesivos universais tendo na composição um mo- nômero funcional chamado 10- metacriloiloxidecil dihidrogenofosfato (10-MDP) tem sido criado nos últimos anos. Esse monômero promove adesão química com a hidro- xiapatita do esmalte e da dentina e é considerado promissor na qualidade e na longe- vidade da adesão, resultando em camadas híbridas hipermeáveis, interferindo na re- sistência do adesivo. Destacaram em 2013, Sauro et al., que o uso de vidros bioativos vem sendo empregado pela sua capacidade de promover ação remineralizadora por meio de for- tes ligações químicas com os tecidos dentários e sua alta biocompatibilidade. Outro ponto importante a ser mencionado é que a alta bioatividade dos biovidros e aumento da alcalinidade local podem limitar a atividade colagenolítica de enzimas como as me- taloproteinases. Os vidros bioativos também possuem boa interação com as fibrilas de colágeno que causam a formação de hidroxiapatita na interface dente/restauração e ao aumento do embricamento mecânico nesta área e atuam como importante fonte de íons Ca+2 e Si+4. Em 2017, Fernando et al. relatam que os vidros bioativos podem induzir na formação de apatita na dentina, indicando que o processo não depende de pontos de 36 cristalização na dentina, bem como os vidros bioativos podem ser eficientes para a oclusão de túbulos dentinários. Ao considerar que a interface adesiva é exposta, po- dem ocorrer muitas falhas restauradoras e é importante ter um material que favoreça a mineralização. Delaviz et al. (2019), investigaram oligômeros antimicrobianos sintetizados a partir de ciprofloxacina e metronidazol, quanto ao seu potencial uso em adesivos den- tários, em que identificaram que os oligômeros antimicrobianos podem ser incorpora- dos em sistemas adesivos odontológicos usando formulações resistentes à fratura comparável a materiais comerciais, oferecendo um meio de fornecer a liberação de fármaco antimicrobiano local na interface marginal. Em 2010, Zhang et al. pesquisaram o comportamento de seis vidros bioativos, com os efeitos antibacterianos dos mesmos vidros contra dezesseis espécies bacte- rianas cultivadas em caldo com o pó de vidro durante até 4 dias, após o que a viabili- dade da bactéria foi determinada. Os resultados apontaram que os vidros bioativos possuem fortes efeitos antibacterianos para uma ampla seleção de bactérias aeróbi- cas em uma alta concentração de amostra (100 mg/mL). Por sua vez, em seus estudos Abuna (2016) descreveu a técnica de abrasão a ar realizada com vidro bioativo 45S5 (BAG), capaz de criar uma superfície coberta de partículas bioativas terapêuticas para procedimentos de adesão. Foi concluído que materiais à base de resinas e sistemas adesivos inteligentes podem remineralizar a degradação de ligações resina-dentina. Em 2019, Costa et al. expuseram que os vidros bioativos possuem caracterís- ticas remineralizadoras e antimicrobianas e, portanto, foi importante avaliar a umecta- bilidade de três sistemas adesivos que tiveram adição de diferentes concentrações de micropartículas de vidrobioativo F-18. Com isso, acharam que não houve diferença entre os grupos controle e modificado e que os valores do sistema adesivo A apre- sentaram-se maiores que os dos sistemas adesivos S e C (p0,05). Foi concluído deste modo, que a adição de micropartículas de vidro bioativo F-18 não prejudicou a propri- edades avaliadas nos diferentes sistemas adesivos, se tornando uma possível à as- sociação entre eles. Em 2014, Tumenas, et al. apontaram que a Mínima Invasão na estética inclui o uso de técnicas adesivas, que são possíveis contanto que haja um bom alinhamento dos dentes. É possível então realizar procedimentos restauradores de fechamento de diastemas, e realizar transformações dentárias, caso haja agenesias ou incisivos 37 laterais conoides, caso haja algum desgaste na forma natural do dente, com um pe- queno ou até nenhum desgaste. Outra técnica aceitável é o uso de facetas laminadas de cerâmica, através dessas facetas é possível recuperar esteticamente dentes ante- riores em situação de comprometimento, todavia, requer que haja um desgaste maior da superfície vestibular para que assim possa ser acomodada uma lâmina sem sobre contorno e tendo uma resistência mecânica de forma satisfatória. Os autores alertam que sempre que ocorre uma troca ou restauração dental há um aumento do desgaste daquele dente, isso irá gerar futuramente um desgaste dentário que vai resultar no enfraquecimento desse dente. Dessa forma, finalizam que inicialmente deve ser pro- posto pelo profissional de odontologia ao seu paciente que as alternativas mais con- servadoras de tratamento, que possam garantir uma maior segurança ao dente e me- nos desgaste, preservando assim a estrutura natural dentária. Em 2017, Gallardo et al. após o tratamento, os dentes apresentam alterações bioquímicas e biomecânicas estruturais mínimas, mas frequentemente sofrem uma perda importante de estrutura coronária que os transforma irreversivelmente, ficando mais suscetíveis à fratura. Graças à adesão, a resina garante uma preparação microinvasiva, uma selagem marginal ótima que previne a infiltração bacteriana e um reforço das estruturas residuais sãs do dente. A técnica indireta com cimentação adesiva é a solução mais adequada, quando a perda de tecido compromete as cúspides e os rebordos marginais. Jefferies (2014) explica que a interação dos materiais com tecidos circunjacen- tes pode se relacionar a diversos fatores capazes favorecer a remineralização dos tecidos duros dentais, e, por isso, os vidros bioativos como o SPRG (Surface Pre Re- acted Glass) em uma tecnologia conhecida como Giomer que engloba as proprieda- des preventivas de ionômeros de vidro e as propriedades físicas da resina composta, podendo ser usado em pacientes de alto risco a erosão. Medeiros et al., (2021) abordaram a técnica sanduiche composta por cimento de ionômero de vidro (CIV) com a resina composta (RC) para analisar como ocorre a interação entre os dois materiais, sendo constatado que a associação do vidro e da resina trouxe benefícios de proteção pulpar, e menor contração de polimerização. No entanto, os estudos mostraram que é preciso cautela pois há possibilidade desse tipo de tratamento promover rachaduras e diminuição da sua força. Em 2018, Paula explicou que a técnica sanduiche possui boas propriedades físico-mecânicas e estéticas, sendo usado como base para substituição da dentina 38 com resina composta. Isoladamente, a aplicação do CIV está associada a certas des- vantagens, como propriedades mecânicas inferiores, baixa resistência ao desgaste, sensibilidade precoce à umidade, superfície porosa e baixa resistência. Assim, essa técnica pode aproveitar as propriedades do vidro de adesividade e estrutura dentária. 2.7 Sistemas adesivos modificados por partículas de vidro bioativas Bauer et al., (2016) mencionaram que as resinas compostas são muito usadas na odontologia pelas suas propriedades estéticas e tecnologias adesivas, estando seu sucesso relacionado à duração das restaurações na cavidade bucal e interrupção do ciclo restaurador repetitivo. Destacaram que introdução das partículas de vidro bioati- vas no sistema adesivo, induz a remineralização de espaços interfibrilares não infiltra- dos por adesivo e controla o crescimento bacteriano ao aumentar imediatamente o nível de pH promovendo autoproteção. Oliveira (2010) buscou compreender o surgimento de sistemas adesivos e a utilização correta dos agentes de união para longevidade clínica. Destacou que en- quanto a adesão ao esmalte é duradoura e efetiva, a união resina-dentina constitui-se um desafio, uma vez que este substrato é intrinsecamente úmido, tornando o proce- dimento adesivo altamente sensível, além de que procedimentos adesivos resultam na aplicação de substâncias que alteram a morfologia e fisiologia do esmalte e da dentina. Reis et al., (2006) comentaram que os sistemas adesivos são responsáveis pela produção da adesão do material restaurador às estruturas dentais, no qual os monômeros resinosos podem ser hidrofílicos permitindo que o adesivo tenha compa- tibilidade com a umidade natural do substrato dentinário. Para Jardim et al., (2019), a má-oclusão tem impacto negativo na qualidade de vida do indivíduo e o tratamento ortodôntico proporciona uma melhora na estética e funcional para más oclusões. Elucidaram que a colagem do bráquete ao dente ocorre por meio da união do adesivo por meio da cimentação com resinas para colagem ortodôntica. O mecanismo de adesão ao esmalte se dá pelo condicionamento com ácido fosfórico, aumentando sua porosidade e fixação mecânica dos bráquetes. Cita- ram como tratamento para a superfície cerâmica a infiltração com vidro, que apresen- tam coeficientes de expansão térmica (CTE) e coeficiente de Poisson semelhante, 39 mas com módulos mais baixos que das superfícies sem infiltração, um aumento no módulo de elasticidade do vidro depositado na superfície e do interior da cerâmica, que é mais resistente, pode ser obtido, sem que haja o aparecimento de tensões re- siduais significativas. Tal processo melhora a adesão e resistência mecânica com esse revestimento de vidro criando uma estrutura vidro/cerâmica que exibe melhora na resistência estrutural, na estética e com potencial melhora nas propriedades de cimentação quando comparada à zircônia Y-TZP homogênea. Silva Junior e Oréfice (2001) mencionaram que diversas biocerâmicas podem se ligar ao tecido vivo, porém possuem propriedades mecânicas distintas das exibidas pelos tecidos naturais. Ao sintetizarem os compósitos de matriz polimérica reforçada por partículas de vidro bioativo, constataram a deposição de uma camada de hidroxi- apatita carbonatada (HCA) na superfície dos materiais, comprovando a bioatividade dos compósitos. Carneiro et al., (2018) verificaram a introdução de vidro bioativo nos sistemas adesivos One Step (Bisco) e Prime & Bond 2.1(Dentsply), em que não foi observada diferenças significantes entre os grupos controle e experimentais, além da incorpora- ção do vidro bioativo ser incapaz de prevenir a redução da resistência adesiva após seis meses de armazenamento. 40 3 PROPOSIÇÃO 3.1 Objetivo Geral Desenvolver um adesivo resinoso modificado com a incorporação de partículas de vidro bioativas (SCHOTT Bioactive Glass) em diferentes concentrações. 3.2 Objetivos Específicos Avaliar a resistência de união ao cisalhamento (RU), o índice de remanescente adesivo (IRA), o grau de conversão (GC) e a liberação de cálcio. 3.3 Hipóteses Nulas Testadas A inclusão de partículas de vidro bioativas incorporadas a um adesivo resinoso ortodôntico: H01 – Não interferem na força de adesão do bráquete ao esmalte; H02 – Não interferem no grau de conversão; H03 – Não influenciam na capacidade de liberação de cálcio; 41 4 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 Delineamento experimental 4.1.1 Unidade Experimental Dentes incisivos bovinos. 4.1.2 Fatores de Estudo Tratamento em 5 níveis: a) Adesivo Resinoso Transbond XT (TRANSBOND XT); b) Adesivo Resinoso Transbond XT+ 20% de Partículas de vidro bioativas; c) Adesivo Resinoso Transbond XT+ 30% de Partículas de vidro bioativas; d) Adesivo Resinoso Transbond XT+ 50% de Partículas de vidro bioativas; e) Adesivo Resinoso FL BOND ll comercial com biomaterial S-PRG; 4.1.3 Variável de resposta Resistência ao cisalhamento Grau de conversão Liberação de Cálcio 4.2 Materiais utilizados Todos os materiais, fabricantes e composições estão listados no Quadro 1. 42 Quadro 1 – Materiais utilizados no estudo, marca comercial, fabricante e composição Material Marca comercial Fabricante Composição Ácido fosfórico Etch-37% Bisco Inc., Schaumburg, IL, USA Ácido fosfórico 37% Sistema Adesivo Transbond XT Adesivo 3M ESPE, St. Paul, MN, EUA Bis-GMA, TEGDMA, 4 (DI- NETILAMINO) BENZOETANOL, Canforoquinona, Hidroquinona Sistema Adesivo FL BOND ll Shofu Inc., Kyoto UDMA, TEGMA e partículas de vidro SPRG Pasta Resinosa Transbond™ XT Light Cure Resina Ortodôntica Foto- polimerizável 3M ESPE, St. Paul, MN, EUA Bis-GMA, TEGDMA, Sílica si- lanizada com 70 a 80% em volume n- dimetil benzocaína, hexa-flúor-fosfato, canforoquiinona. Bráquete SLI MORELLI MORELLI, Soro- caba, São Paulo, Brasil Aço inoxidável Partículas de vidro bioativas SCHOTT Bioactive Glass for Dental Materials SCHOTT AG, Landshut, Bayern, Germany Diopsite (CaM- GSiO6) -Wollasto- nite (CaSiO3); Dio- psite (CaMgSiO6) - Flurapatite [Ca5(PO4)3F]- Fosfato tricálcico (3CaO.P2O5), óxi- dos dopantes Ag2O, CuO, SrO, ZnO, MnO, Bi2O3 Legenda: Material, fabricante e composição dos materiais. Fonte: Elaborado pelo autor. 43 4.3 Seleção das amostras Foram usados 50 incisivos bovinos, recém extraídos, seguindo os seguintes critérios: precisavam estar hígidos e livres de alterações em esmalte. Os dentes foram devidamente armazenados em água destilada a 4º C até o momento do uso. 4.4 Preparo das amostras Os incisivos bovinos, recém extraídos, foram randomizados e alocados em 5 grupos, com n = 10. Cada dente teve sua coroa e sua raiz devidamente padronizadas com relação aos seus respectivos tamanhos (Figuras 1A e 1B). Em seguida, foi pre- parada uma resina acrílica autopolimerizável (Jet Set Clássico) (Figuras 1C e 1D), para fixar as raízes dos dentes em anéis de PVC – ½ polegada (Tigre), de modo que a face vestibular da coroa dentária ficasse alinhada perpendicularmente à base do anel de PVC (Figuras 1D e 1E). 4.5 Divisão dos grupos experimentais Para a realização dos tratamentos, os dentes foram divididos em cinco grupos, um composto por adesivos resinosos comerciais (Transbond XT™) sem a adição de partículas de vidro bioativas – grupo TXT; o segundo grupo utilizou adesivo resinosos comercial acrescido de 20% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT20; o terceiro grupo, utilizou adesivo resinosos comercial acrescido de 30% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT30; o quarto grupo, utilizou adesivo resinosos comercial, acres- cido de 50% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT50 e o último e quinto grupo, utilizou o adesivo resinoso comercial, FL BOND ll, que apresenta em sua composição, o material bioativo SPRG – grupo SH. Todos os materiais foram utilizados de acordo com as instruções do fabricante. A Figura 2 mostra a divisão experimental dos grupos. 44 Figura 1- Preparo das amostras Legenda: a) padronização do tamanho da coroa; b) padronização do tamanho da raiz; c) representação do preparo da resina acrílica; d) representação do molde de PVC com a resina acrílica; e) dente fixado na resina acrílica com a coroa exposta; f) amostra devidamente fixada em base de PVC e identificada em seu grupo específico. Fonte: Elaborada pela autora. 4.5 Divisão dos grupos experimentais Para a realização dos tratamentos, os dentes foram divididos em cinco grupos, um composto por adesivos resinosos comerciais (Transbond XT™) sem a adição de partículas de vidro bioativas – grupo TXT; o segundo grupo utilizou adesivo resinosos comercial acrescido de 20% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT20; o terceiro grupo, utilizou adesivo resinosos comercial acrescido de 30% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT30; o quarto grupo, utilizou adesivo resinosos comercial, acres- cido de 50% de partículas de vidro bioativas – grupo TXT50 e o último e quinto grupo, A B C D F E 45 utilizou o adesivo resinoso comercial, FL BOND ll, que apresenta em sua composição, o material bioativo SPRG – grupo SH. Todos os materiais foram utilizados de acordo com as instruções do fabricante. A Figura 2 mostra a divisão experimental dos grupos. Figura 2 – Delineamento dos grupos da pesquisa Fonte: Elaborada pela autora. 4.6 Desenvolvimento do adesivo resinoso comercial modificado por partículas bioativas Para a manipulação do adesivo resinoso comercial acrescido de partículas de vidro bioativas, foi necessária a utilização das partículas de vidro bioativas (SCHOTT Bioactive Glass - Schott, Landshut, Bayern, Germany), que se apresentam em forma de pó. 4.7 Incorporação das partículas de vidro bioativas no adesivo resinoso 50 Incisivos Bovinos 10 Dentes - Sem partículas de vidro bioativas TXT 10 Dentes - Com de 20% de partículas de vidro bioativas TXT20 10 Dentes - Com 30% de partículas de vidro bioativas TXT30 10 Dentes- Com 50% de partículas de vidro bioativas TXT50 10 Dentes - FL BOND ll SH Adesivos Resinosos 46 Para incorporação das partículas de vidro bioativas (Glass power G018144 - Schott, Landshut, Bayern, Germany) no adesivo resinoso, foi usada uma balança ana- lítica de precisão (Figura 3A). Primeiramente, pesou-se o adesivo resinoso comercial (Figura 3B e 3C), em seguida o pó das partículas de vidro bioativas foi também, devi- damente pesado, de acordo com as concentrações indicadas, de cada grupo experi- mental (Figuras 3D e 3E). Após a adição dos dois materiais em recipiente adequado (Figura 3F), este foi levado ao misturador “Speed Mixer” para correta mistura dos com- ponentes (Figura 3g, 3H e 3I). Os mesmos procedimentos serão realizados para a manipulação dos adesivos experimentais. 4.8 Colagem dos bráquetes na superfície do esmalte Os dentes receberam uma profilaxia com escova de Robinson e pedra pomes, por 30 segundos (Figura 4A e 4B). Em seguida, os dentes foram condicionados com ácido fosfórico 37%, por 30 segundos, lavados abundantemente por 30 segundos com água e secos com um suprimento de ar livre de óleo e água (Figuras 4C e 4D). Com o auxílio de um pincel, foi aplicado o sistema adesivo específico, correspondente a cada grupo experimental, de forma ativa (Figura 4E). Depois foi fotopolimerizado por 20 segundos, conforme indicação do fabricante, usando um aparelho fotopolimeriza- dor Radii-Cal (SDI, Victoria, Austrália). Em seguida, utilizou-se a pasta de resina Transbond XT, na base dos bráquetes autoligados (bráquete de aço autoligado - SLI MORELLI, Sorocaba, SP, BR - Ref. 1014900) para a colagem destes, no centro da coroa clínica da face vestibular dos incisivos bovinos (Figura 4F). 47 Figura 3-Incorporação de partículas de vidro ao adesivo comercial Legenda: a) balança analítica de precisão; b) adição do adesivo resinoso comercial; c) representação da quantidade de adesivo comercial em peso; d) representação das partículas de vidro bioativas; e) representação da quantidade de partículas de vidro bioativas, em peso; f) mistura de adesivo resinoso e partículas de vidro bioativas; g) misturador acionado; h) frasco sendo posicionado dentro do mistura- dor Fonte: Elaborada pela autora. A B C D E F G H I 48 Figura 4-Colagem dos bráquetes na superfície de esmalte dentário Legenda: a) representação da profilaxia do dente com escova de Robinson e pedra pomes; b) superfície dentária limpa e seca; c) condicionamento ácido da superfície do esmalte; d) representação de lavagem após condicionamento ácido; e) representação de aplicação ativa de adesivo resinoso na superfície de esmalte; f) representação de posicionamento do bráquete no centro da coroa. Fonte: Elaborada pela autora. 4.9 Grau de conversão O grau de conversão (GC) foi medido através de Espectroscopia de Infraver- melho Transformada de Fourier (FTIR) (Spectrum One, Perkin Elmer, Beaconsfield, Reino Unido) (Figura 5A). As amostras dos adesivos resinosos com e sem a incorpo- ração das partículas de vidro bioativas foram analisadas por meio de absorbância com o dispositivo de refletância total atenuada (ATR) Miracle com placa de cristal de dia- mante de ZnSe (PIKE Technologies, Madison, WI, EUA) (Figura 5B). O software utili- zado foi o Spectrum TimeBase (Perkin Elmer, Beaconsfield, Reino Unido). Inicial- mente, foi colocado sobre o cristal do ATR uma pequena quantidade, 3 µl do adesivo A B C D E F 49 resinoso, com o auxílio de uma pipeta (LambdaTM Plus, Corning Co., Corning, NY, EUA), quantidade necessária para o adesivo molhar toda a superfície do cristal em ambiente de luz amarela (Figura 5C). Imediatamente, foram coletados os dados de absorbância pelo software utilizando os parâmetros de intervalo de onda de 1560cm- 1 a 1760cm-1, resolução de 4cm-1 e 32 capturas. Em seguida, essa mesma amostra de adesivo foi fotoativada com o fotopolimerizador Radii-Cal (SDI, Victoria, Austrália) (Figura 5D) a uma distância de 5 mm aproximadamente (Figura 5E). Após 5 minutos, os dados foram coletados novamente, gerando os espectros de antes e depois de polimerizados. Para gerar o valor de GC, esses espectros foram comparados e anali- sados na mudança do espectro nas bandas de absorção próximas a 1638cm-1, onde se encontra a ligação dupla de carbono presente nos grupos metacrilatos polimerizá- veis do adesivo. As bandas de absorção associadas ao anel benzênico aromático do BisGMA, que não sofrem grandes alterações antes e depois da polimerização, foram usadas como referência interna de proporcionalidade da matéria (bandas próximas a 1608cm-1). Por fim, esses valores de cada amostra foram calculados através da se- guinte fórmula: Para os grupos tratados com partículas de vidro bioativas, logo após a mistura, o adesivo foi inserido no cristal e realizado o teste como explicado anteriormente. 50 Figura 2-Grau de conversão Legenda: a) espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier (FTIR); b) placa de cristal de diamante de ZnSe; c) representação do adesivo sendo colocado sobre o cristal com auxílio de uma pipeta em luz amarela; d) amostra do adesivo sendo fotoativada com o fotopolimerizador; e) distância do fotopolimerizador de 5 mm aproximadamente. Fonte: Elaborada pela autora. 4.10 Teste de Resistência ao Cisalhamento Cinquenta incisivos bovinos recém-extraídos foram alocados aleatoriamente em 5 grupos (n = 10). Cada dente foi fixado verticalmente, com resina acrílica autopo- limerizável, de forma que a face vestibular da coroa clínica paralela à força durante o 51 teste de resistência ao cisalhamento (Figura 6A e 6B) . A coroa clínica recebeu uma profilaxia com pedra pomes, sem óleo, por 10 segundos. Em seguida foram lavadas e secas, por 15 segundos. Logo depois, os dentes foram condicionados com ácido fosfórico 37% por 30 segundos, lavados e secos com leves jatos de ar. Com o auxílio de um aplicador descartável, o adesivo correspondente a cada grupo foi aplicado de forma ativa e em seguida foi fotopolimerizado por 20 segundos, conforme orientação do fabricante. Uma camada fina e homogênea da pasta resinosa de Transbond XT™ foi aplicada na base dos bráquetes (SLI – MORELLI, slot 0.022”, de aço inoxidável). Os bráquetes foram então colados no centro da coroa clínica, com o auxílio de uma pinça porta bráquete (MORELLI), respeitando-se a anatomia do dente. O excesso de resina, ao redor do bráquete foi removido e então fotopolimerizado, por 10 segundos em cada face do bráquete. O teste de resistência ao cisalhamento foi efetuado, utili- zando-se uma máquina de ensaio universal EMIC DL2000 (EMIC, São José dos Pi- nhais, PR, Brasil), foi posicionado um cinzel na parte superior do suporte e uma carga ocluso-gengival de 100kgf, à uma velocidade de 1,0 mm/ min, foi aplicada ao bráquete, produzindo uma carga de cisalhamento na interface bráquete – dente, até que ocor- resse uma falha. A resistência ao cisalhamento é igual a força necessária para des- colar o bráquete da superfície do esmalte. Após o ensaio, as partes foram analisadas no estereomicroscópio óptico com aumento de 10 X (ZEISS, stereo Discovery V20, Gottingen, Germany) e classificados quanto ao tipo de falha. As superfícies de falhas foram classificadas de acordo com os escores do Índice de remanescente de adesivo, criado por Artun e Berglund em 1984 (Artun; Bergland, 1984). Estes escores quantifi- cam a quantidade de resina remanescente no esmalte para avaliar a área onde a fratura ocorreu durante o teste de resistência. 52 Figura 6 - Resistência de união ao cisalhamento Legenda: a) máquina de ensaio universal (EMIC); b) dente posicionado verticalmente durante teste de resistência ao cisalhamento. Fonte: Elaborada pelo autor. 4.11 Análise do índice de remanescente adesivo aderido ao dente após descolagem dos bráquetes Após a remoção dos bráquetes, o índice de remanescente do adesivo (IRA) foi observado em lupa estereoscópica Carl Zeiss, Brasil), por um examinador, com aumento de (10X). Foi feita uma avaliação da quantidade de material aderido ao es-