Síntese, caracterização, efeito antimicrobiano/antibiofilme e propriedades físico-mecânicas de um cimento de ionômero de vidro modificado por quitosana fosforilada e nanopartículas de trimetafosfato de sódio - Piati, Gabrielle Cristina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Objetivo: Avaliar in vitro o efeito da incorporação de nanopartículas de trimetafosfato de sódio (TMPnano) e quitosana fosforilada (QuiPh) em cimento de ionômero de vidro modificado por resina (CIVMR) restaurador sobre as propriedades físico-mecânicas, antimicrobianas e citotóxicas. Material e Métodos:Corpos-de-prova foram confeccionados (n=6): 1) CIVMR sem TMPnano e QuiPh (CIVMR, Fuji II LC); 2) CIVMR-14%TMPnano; 3) CIVMR-0,25%QuiPh) 4) CIVMR-0,5%QuiPh; 5) CIVMR14%TMPnano-0,25%QuiPh e 6) CIVMR-14%TMPnano-0,5%QuiPh. Determinou-se a Resistência à Tração (RT) e Compressão Diametral (RCD), Dureza de Superfície (DS) (24 horas e 7 dias), Rugosidade de Superfície (RS) e Porcentagem do Grau de Conversão dos Monômeros (%GC), após 24 horas. Para a liberação de flúor (F) os corpos de prova foram submetidos em solução desmineralizadora (6 horas) e remineralizadora (16 horas) durante 15 dias. Para análise da atividade Antimicrobiana e Antibiofilme foi utilizado a cepa de S. mutans (UA159) por meio do teste de adesão e crescimento de biofilme; já para o Metabolismo do Biofilme o método do XTT. A análise de Citotoxicidade foi avaliada pelas células odontoblastóides da linhagem MDPC-23, realizada através do método da resazurina. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), seguido pelo teste Student-NewmanKeuls (p < 0,001). Resultados: Para os dados de RT e RCD, após 24 horas, todos os grupos foram similares entre si (p > 0,001); após 7 dias, a associação de 14%TMPnano e 0,25%QuiPh contribuiu na melhora da RT e RCD em ⁓ 24% quando comparado ao CIVMR (p < 0,001). Para a análise de DS, os grupos CIVMR, CIVMR-0,5%QuiPh foram similares entre si, após 24 horas, demonstrando os menores valores (p > 0,001); o grupo CIVMR-0,25%QuiPh apresentou o maior valor, diferindo dos demais (p < 0,001). Os valores de RS (µm) demonstra que não houve diferença estatística entre os grupos CIVMR, CIVMR-0,25%QuiPh, CIVMR-0,5%QuiPh, CIVMR-14%TMPnano-0,25%QuiPh e CIVMR14%TMPnano-0,5%QuiPh (p > 0,001); o grupo CIVMR-14%TMPnano apresentou o maior valor de RS (p < 0,001). A %GC foi similar para todos os grupos (p > 0,001). Houve liberação gradativa de F para todos os grupos durante o período de 15 dias. O grupo CIVMR liberou menor quantidade de F quando comparado aos demais grupos (p < 0,001); na análise cumulativa, após 15 dias, o grupo CIVMR14%TMPnano-0,25%QuiPh apresentou o maior valor (p > 0,001), já os grupos CIVMR-14%TMPnano, CIVMR-0,25%QuiPh, CIVMR-0,5%QuiPh e CIVMR-14%TMPnano-0,5%QuiPh foram similares entre si (p > 0,001). O melhor efeito inibitório e maior eficácia sobre a viabilidade celular, contra S. mutans, foi observado para o grupo CIVMR-14%TMPnano-0,25%QuiPh (p < 0,001). Para análise da citotoxidade, no tempo de 24 horas, os grupos CIVMR-0,25%QuiPh e CIVMR-14%TMPnano0,25%QuiPh apresentaram o menor e similar efeito citotóxico (p > 0,001); para os tempos de 48 horas e 72 horas, apenas o grupo CIVMR-14%TMPnano-0,25%QuiPh apresentou citocompatibilidade similar ao grupo com 100% de atividade metabólica (DMEM). Conclusão: Diante dos resultados conclui-se que a adição de ambos os agentes ativos TMPnano (14%) e QuiPh (0,25%), favoreceu a melhora das propriedades físico-mecânicas, antimicrobiana/antibiofilme e citotóxicas, podendo ser um material restaurador promissor para a aplicação clínica em paciente com atividade à cárie dentária.

Objective: To evaluate in vitro the effect of incorporating sodium trimetaphosphate nanoparticles (TMPnano) and phosphorylated chitosan (QuiPh) into restorative resin-modified glass ionomer cement (RMGIC) on its physical-mechanical, antimicrobial and cytotoxic properties. Material and Methods: Test specimens were made (n=6): 1) CIVMR without TMPnano and QuiPh (RMGIC, Fuji II LC); 2) RMGIC-14%TMPnano; 3) RMGIC-0.25%QuiPh; 4) RMGIC-0.5%QuiPh; 5) RMGIC-14%TMPnano0.25%QuiPh and 6) RMGIC-14%TMPnano-0.5%QuiPh. Tensile Strength (TR) and Diametral Compression Strength (DCR), Surface Hardness (SD) (24 hours and 7 days), Surface Roughness (SR) and Percentage of Monomer Degree of Conversion (%GC) were determined after 24 hours. For fluoride release (F), the specimens were submitted to a demineralizing (6 hours) and remineralizing (16 hours) solution for 15 days. For analysis of Antimicrobial and Antibiofilm activity, the S. mutans strain (UA159) was used by means of the adhesion and biofilm growth test; for Biofilm Metabolism, the XTT method was used. Cytotoxicity analysis was carried out on MDPC-23 odontoblastoid cells using the resazurin method. The results were submitted to analysis of variance (ANOVA), followed by the Student-Newman-Keuls test (p < 0.001). Results: For the RT and RCD data, after 24 hours, all the groups were similar to each other (p > 0.001); after 7 days, the combination of 14%TMPnano and 0.25%QuiPh contributed to improving RT and RCD by ⁓ 24% when compared to RMGIC (p < 0.001). For the DS analysis, the RMGIC, RMGIC-0.5%QuiPh groups were similar to each other after 24 hours, showing the lowest values (p > 0.001); the RMGIC-0.25%QuiPh group showed the highest value, differing from the others (p < 0.001). The RS values (µm) show that there was no statistical difference between the RMGIC, RMGIC-0.25%QuiPh, RMGIC-0.5%QuiPh, RMGIC-14%TMPnano0.25%QuiPh and RMGIC-14%TMPnano-0.5%QuiPh groups (p > 0.001); the RMGIC-14%TMPnano group had the highest RS value (p < 0.001). The %GC was similar for all groups (p > 0.001). There was a gradual release of F for all groups over the 15-day period. The RMGICgroup released the least amount of F when compared to the other groups (p < 0.001); in the cumulative analysis, after 15 days, the RMGIC-14%TMPnano-0.25%QuiPh group showed the highest value (p > 0.001), while the CIVMR14%TMPnano, RMGIC-0.25%QuiPh, RMGIC-0.5%QuiPh and RMGIC-14%TMPnano-0.5%QuiPh groups were similar to each other (p > 0.001). The best inhibitory effect and greatest efficacy on cell viability against S. mutans was observed for the RMGIC-14%TMPnano-0.25%QuiPh group (p < 0.001). For the cytotoxicity analysis, at 24 hours, the RMGIC-0.25%QuiPh and RMGIC-14%TMPnano0.25%QuiPh groups showed the lowest and similar cytotoxic effect (p > 0.001); at 48 hours and 72 hours, only the RMGIC-14%TMPnano-0.25%QuiPh group showed similar cytocompatibility to the group with 100% metabolic activity (DMEM). Conclusion: In view of the results, it can be concluded that the addition of both active agents TMPnano (14%) and QuiPh (0.25%) improved the physical- mechanical, antimicrobial/antibiofilm and cytotoxic properties and could be a promising restorative material for clinical application in patients with active dental caries.
Synthesis, characterization, antimicrobial/antibiofilm effect and physical-mechanical properties of a glass ionomer cement modified by phosphorylated chitosan and sodium trimetaphosphate nanoparticles
Keywords: Cimentos dentários de ionômero de vidro; Nanopartículas; Fosfatos; Quitosana; Biofilmes; Biofilms