Desenvolvimento de estratégias inovadoras para clareamento dental de consultório: eficácia estética e biocompatibilidade associadas à redução do tempo clínico - Ribeiro, Rafael Antonio de Oliveira [UNESP] (UNESP, 2024)
Apesar do excelente resultado estético obtido com o clareamento dental de consultório, o qual utiliza géis clareadores com elevadas concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2), esta terapia profissional pode resultar em danos pulpares irreversíveis e sensibilidade pós-tratamento. Assim, alguns novos protocolos, baseados na redução da concentração de H2O2 nos géis e/ou do tempo de aplicação deles sobre os dentes, têm sido propostos. Entretanto, foi demonstrado que esses novos protocolos afetam negativamente o resultado estético do procedimento ou requerem a aplicação de diversas sessões clareadoras, o que inviabiliza sua implementação clínica. Diante destes fatos, torna-se necessário desenvolver estratégias de clareamento profissional que sejam rápidas e que favoreçam o resultado estético, sem agredir a polpa e causar desconforto para os pacientes. Desta forma, o objetivo geral deste estudo foi utilizar os conhecimentos de engenharia de biomateriais e processos oxidativos avançados (POA), para desenvolver biomateriais poliméricos catalisadores a serem usados para recobrir o esmalte dentário previamente à aplicação do gel clareador, o qual desse ver irradiado (fotocatálise) com LED violeta (LEDv). Num primeiro momento (Publicação 1 do projeto), foi avaliada a possível influência de diferentes moléculas coloridas (cromóforos) sobre a difusão trans-amelodentinária de H2O2 liberado dos géis clareadores e seus efeitos citotóxicos. Foi observado que os diferentes cromóforos presentes no esmalte/dentina não interferem na citotoxicidade da terapia clareadora, independentemente do tipo de solução de manchamento utilizada (café, chá, vinho ou o blend das soluções). Na sequência (Publicação 2 do projeto), foi observado que apesar da irradiação do gel clareador de consultório com LEDv aumentar a eficácia clareadora, este procedimento de fotocatálise não previne ou reduz a citotoxicidade comumente causada por esta modalidade de terapia profissional. Foi determinado ainda, que ampliar o tempo de irradiação do gel não aumenta a eficácia clareadora e nem reduz a citotoxicidade do tratamento. Com base nos conhecimentos adquiridos até então, foi possível executar a Publicação 3 do projeto, onde um scaffold nanofibrilar (SN) e um primer polimérico catalisador (PPC) foram desenvolvidos. Esses biomateriais catalisadores foram usados para revestir o esmalte dentário antes da aplicação do gel clareador, o qual foi irradiado ou não com LEDv. Foi observado que o uso combinado de SN+PPC+LEDv aumenta a eficácia estética do clareamento convencional de consultório, de tal forma que o resultado esperado pode ser alcançado num tempo mais curto e sem causar intensos efeitos citotóxicos para células pulpares. Na Publicação 4 do projeto, foi determinado que a estratégia de irradiar (LEDv) um gel clareador de consultório, aplicado por apenas 15 minutos sobre o esmalte previamente recoberto com SN+PPC, causa apenas discreto estresse oxidativo sobre células pulpares. Assim, esta inovadora estratégia clareadora, a qual é baseada na catálise química/fotocatálise do H2O2, além de acelerar o resultado estético, também causa limitado efeito tóxico sobre células da polpa, as quais exibem baixa expressão de mediadores inflamatórios e elevada expressão de marcadores para mineralização.

Despite the excellent aesthetic results obtained with in-office dental whitening, which uses whitening gels with high concentrations of hydrogen peroxide (H2O2), this professional therapy can result in irreversible pulp damage and post-treatment sensitivity. Therefore, some new protocols, based on reducing the concentration of H2O2 in the gels and/or the application time on the teeth, have been proposed. However, it has been demonstrated that these new protocols negatively affect the aesthetic outcome of the procedure or require the application of multiple whitening sessions, making their clinical implementation unfeasible. In light of these facts, it is necessary to develop professional whitening strategies that are quick and favor the aesthetic result without harming the pulp and causing discomfort to the patients. Thus, the overall objective of this study was to utilize the knowledge of biomaterials engineering and advanced oxidative processes (AOP) to develop catalytic polymeric biomaterials to be used to coat the dental enamel prior to the application of the whitening gel, which would then be irradiated (photocatalysis) with violet LED (LEDv). Initially (Phase 1 of the project), the possible influence of different colored molecules (chromophores) on the trans-enamel-dentin diffusion of H2O2 released from the whitening gels and their cytotoxic effects was evaluated. It was observed that the different chromophores present in the enamel/dentin do not interfere with the cytotoxicity of the whitening therapy, regardless of the type of staining solution used (coffee, tea, wine, or a blend of the solutions). Subsequently (Phase 2 of the project), it was observed that although the irradiation of the in-office whitening gel with LEDv increases the whitening efficacy, this photocatalysis procedure does not prevent or reduce the cytotoxicity commonly caused by this type of professional therapy. It was also determined that increasing the irradiation time of the gel does not enhance the whitening efficacy nor reduce the cytotoxicity of the treatment. Based on the knowledge acquired so far, it was possible to execute Phase 3 of the project, where a nanofibrillar scaffold (NS) and a catalytic polymeric primer (CPP) were developed. These catalytic biomaterials were used to coat the dental enamel before applying the whitening gel, which was then irradiated or not with LEDv. It was observed that the combined use of NS+CPP+LEDv increases the aesthetic efficacy of conventional in-office whitening, so the expected result can be achieved in a shorter time without causing intense cytotoxic effects on pulp cells. In Phase 4 of the project, it was determined that the strategy of irradiating (LEDv) a whitening gel applied for only 15 minutes on the enamel previously coated with NS+CPP causes only slight oxidative stress on pulp cells. Therefore, this innovative whitening strategy, which is based on the chemical catalysis/photocatalysis of H2O2, not only accelerates the aesthetic result but also causes limited toxic effects on pulp cells, which exhibit low expression of inflammatory mediators and high expression of markers for mineralization.
Development of an innovative strategy for in-office tooth bleaching: aesthetic effectivity and biocompatibility associated with reduced clinical time
Keywords: Clareamento dental; Estética; Toxicidade; Polpa dentária; Tooth bleaching; Esthetics; Toxicity; Dental pulp