A new calcium silicate-based root canal dressing: physical and chemical properties, cytotoxicity and dentinal tubule penetration

Abstract The aims of this study were to evaluate the physical and chemical properties, cytotoxicity and dentinal tubule penetration of a new calcium silicate-based root canal dressing. For pH and calcium ion release evaluation (1, 24, 72 and 168 h) were used a pH meter and colorimetric spectrophotometer, respectively. Radiopacity evaluation followed the ISO 6876:2012. Cytotoxicity was evaluated by the percentage of cell viability using MTT assay. Illustrative images of dentinal tubule penetration were obtained using confocal laser scanning microscopy (CLSM). Data from pH and calcium ion release were statistically analyzed by two-way analysis of variance and Tukey test. Radiopacity was analyzed using the Student t-test. The statistical tests for cytotoxicity results were the one-way analysis of variance and Tukey test. Both materials showed alkaline pH in all experimental times. The pH values for calcium hydroxide paste were higher than bioceramic paste at 1, 24, and 72 h (p<0.05). The calcium ion release of bioceramic was lower than the calcium hydroxide paste only at 24 h (p<0.05). The bioceramic was more radiopaque than the calcium hydroxide paste (p<0.05). Bioceramic paste presented a dose and time-dependent cytotoxic effect after MTT assay. CLSM images showed absence of tubule penetration for both pastes. The new calcium silicate-based canal dressing presented alkaline pH, high calcium release, and acceptable radiopacity. Bio C Temp showed a dose and time-dependent cytotoxic and absence of dentinal tubule penetration.

Resumo Os objetivos deste estudo foram avaliar as propriedades físicas e químicas, citototoxidade e penetração tubular de uma nova medicação à base de silicato de cálcio. Para o teste de pH, e liberação de íons cálcio (1, 24, 72 e 168 h) foi usado medidor de pH e espectofotômetro colorimétrico, respectivamente. Avaliação da radiopacidade, seguiu a ISO 6876:2012). A citotoxicidade foi avaliada pela porcentagem de células viáveis usando o ensaio MTT. Imagens ilustrativas de penetração tubular foram obtidas usando microscopia confocal de varredura a laser (CLSM). Os dados de pH e liberação de cálcio foram analisados através do teste de Análise de Variância de duas vias e teste de Tukey. A radiopacidade foi avaliada usando o teste T de Student. Para a citotoxicidade foi empregada a Análise de Variância de uma via e teste de Tukey. Ambos os materiais apresentaram pH alcalino em todos os tempos experimentais. Os valores de pH da pasta de hidróxido de cálcio foram superiores à pasta biocerâmica em 1, 24 e 72 h (p<0,05). A liberação de cálcio da pasta biocerâmica foi inferior à pasta de hidróxido de cálcio apenas em 24 h (p<0,05). Bio-C Temp foi mais radiopaco que o Ultracal XS (p<0,05). A pasta biocerâmica apresentou efeito citotóxico dependente da dose e do tempo de exposição. Imagens de CLSM mostraram ausência de penetração intratubular para ambas as pastas. A nova medicação à base de silicato de cálcio apresentou pH alcalino, alta liberação de cálcio e boa radiopacidade. Bio C Temp apresentou um efeito citotóxico dependente da dose e do tempo de exposição e ausência de penetração tubular.

Dentinal tubule penetration of a calcium silicate-based root canal sealer using a specific calcium fluorophore

Abstract This study aimed to evaluate penetrability on dentinal tubule of a new bioceramic sealer through confocal laser scanning microscopy (CLSM). A specific fluorophore (Fluo-3) was mixed with the sealer. Forty distobuccal roots from maxillary molars were selected, and root canal preparation was carried out with Wave One Gold # 35.06 instruments. Roots were randomly assigned to 4 groups according to the filling procedures: Bioceramic/Lentulo (Sealer Plus BC); Bioceramic/EasyClean group, three activation of the sealer (3x20 s) with Easy Clean instrument; Bioceramic/Irrisonic: ultrasonic activation for 30 s; and AHplus/Lentulo: epoxy resin based sealer (AH Plus) was utilized with the same protocol as the BC/LE group. After 72 h, specimens were transversally sectioned at 2 and 7 mm from root apex and then analyzed through CLSM. Sealer penetration area on dentinal tubule was measured by Adobe Photoshop CC2018. Kruskal Wallis and Wilcoxon T tests were carried out. Penetrability results were similar for both sealers regardless of which technique was performed to activate them inside the root canal (p>0.05). It is reasonable to conclude that penetration of bioceramic and epoxy resin based sealers occurred unimpressively. The type of instrument used to activate bioceramic sealer did not affect penetrability. Fluo 3 should be recommended as the fluorophore to evaluate dentinal tubule penetration of bioceramic sealers.

Resumo Este estudo objetivou avaliar a penetração nos túbulos dentinários de um novo cimento biocerâmico utilizando microscopia confocal de varredura a laser (MCVL). Um fluoróforo específico (Fluo-3) foi misturado com o cimento. Quarenta raízes distovestibulares de molares superiores foram selecionados e o preparo do canal radicular foi realizado com instrumentos Wave One Gold #35.06. As raízes foram divididas randomicamente em quatro grupos de acordo com os procedimentos obturadores: Bioceramic/Lentulo: cimento biocerâmico (Sealer Plus BC); Bioceramic/EasyClean: três ativações do cimento com instrumento Easy Clean (3 x 20 s); Bioceramic/Irrisonic: ativação ultrassônica do cimento por 30 s e AHplus/Lentulo: cimento à base de resina epóxica (AH Plus) foi utilizado com o mesmo protocolo que o grupo Bioceramic/Lentulo. Após 72h, os espécimes foram seccionados transversalmente em 2 e 7 mm do ápice radicular e analisados com MCVL. A área de penetração nos túbulos dentinários foi mensurada com Adobe Photoshop CC2018. O teste de Kruskal Wallis e T de Wilcoxon foram realizados. Os resultados de penetração foram similares para ambos os cimentos independentemente de qual técnica foi utilizada para ativá-los no interior do canal radicular (p>0,05). É razoável concluir que a penetração de cimentos biocerâmicos e à base de resina epóxica ocorreram de forma pouco expressiva. O tipo de ativação do cimento biocerâmcio não afeta sua penetrabilidade nos túbulos dentinários. Fluo 3 deve ser recomendado como o fluoróforo para avaliar a penetração intratubular de cimentos biocerâmicos.