Evaluation of zinc-oxide nanocoating on the characteristics and antibacterial behavior of nickel-titanium alloy

ABSTRACT Objective: To investigate the effect of ZnO nanocoating on mechanical properties of NiTi orthodontic wires and antibacterial activity. Methods: 0.016 x 0.022-in NiTi orthodontic wires were coated with ZnO nanoparticles using an electrochemical deposition method with three electrodes system in 0.1M Zn(NO3)2. Mechanical properties and frictional resistance of the coated wires were investigated using an universal testing machine. Antibacterial effect of ZnO coating was also investigated. Results: A stable adhered ZnO nanocoating on NiTi wires was obtained. The coated wires have a significant antibacterial activity against S. aureus, S. pyogens and E. coli, and a reduction of frictional forces by 34%. Conclusion: ZnO nanocoating may improve the antibacterial effects of NiTi wires and reduce the frictional resistance. Coating may be implanted in orthodontic practice for faster and safer treatment.

RESUMO Objetivos: Avaliar o efeito do nanorrevestimento de óxido de zinco (ZnO) sobre as propriedades mecânicas e propriedades antibacterianas de fios ortodônticos de NiTi. Métodos: Fios 0,016" x 0,022" de NiTi foram revestidos com nanopartículas de ZnO por meio de um método de deposição eletroquímica com um sistema de três eletrodos a 0,1M Zn(NO3)2. Uma máquina universal de testes foi utilizada para avaliar as propriedades mecânicas e a resistência friccional dos fios revestidos. Além disso, também foram analisadas as propriedades antibacterianas do revestimento de ZnO. Resultados: Obteve-se uma aderência estável das nanopartículas de ZnO sobre os fios NiTi. Os fios revestidos apresentaram atividade antibacteriana significativa contra S. aureus, S. pyogens e E. coli, e apresentaram uma redução de 34% na força de atrito. Conclusão: O revestimento com nanopartículas de óxido de zinco pode melhorar as propriedades antibacterianas e reduzir a resistência friccional dos fios de NiTi. Assim, o revestimento dos fios pode ser utilizado na Ortodontia visando tratamentos mais rápidos e seguros.

Characteristics of adhesive bonding with enamel deproteinization

ABSTRACT Objective: To evaluate the effect of using sodium hypochlorite (NaOCl) on the bond characteristics of orthodontic metal brackets bonded to enamel surface using three adhesive systems. Methods: One hundred twenty premolars were selected and randomly divided into two equal groups of 60 teeth/ each (Groups I and II). The teeth of Group I were left untreated while those of Group II were exposed to 5.25% NaOCl for 1 minute. The teeth in either group were randomly subdivided into three equal subgroups of 20 teeth/ each (A, B and C), according to the type of adhesive system used to bond the brackets. In Subgroup A, phosphoric acid + Transbond XT primer and adhesive were used. In subgroup B, Transbond Plus self-etching primer (SEP) + Transbond XT adhesive were utilized. In subgroup C, phosphoric acid + SmartBond LC adhesive were used. The shear bond strength (SBS) and the degree of adhesive penetration to enamel surface were assessed. Data analyses were performed using ANOVA, post-hoc (LSD), t and chi-square test. Results: Transbond XT had significantly higher SBS than SmartBond LC (p< 0.05). Phosphoric acid provided significantly higher SBS and degree of adhesive penetration than SEP (p< 0.05). NaOCl significantly increased SBS and degree of adhesive penetration in Subgroups B and C (p< 0.05). Conclusion: Adhesion quality of Transbond XT adhesive is better than SmartBond LC. Phosphoric acid is more effective than SEP. NaOCl enhances the bond characteristics.

RESUMO Objetivo: avaliar os efeitos do uso de hipoclorito de sódio (NaOCl) sobre as características de colagem de braquetes ortodônticos metálicos na superfície do esmalte, utilizando três sistemas adesivos. Métodos: cento e vinte pré-molares foram selecionados e divididos aleatoriamente em dois grupos iguais, cada um com 60 dentes (Grupos I e II). Os dentes do Grupo I não foram tratados, enquanto os do Grupo II foram expostos ao NaOCl a 5,25% por 1 minuto. Os dentes de ambos os grupos foram subdivididos, aleatoriamente, em três subgrupos iguais, cada um com 20 dentes (A, B e C), de acordo com o tipo de sistema adesivo utilizado para colar os braquetes. No Subgrupo A, foi utilizada a combinação ácido fosfórico + Transbond XT (primer e adesivo). No Subgrupo B, foi utilizada a combinação Transbond Plus autocondicionante (SEP) + Transbond XT (adesivo). No Subgrupo C, foi utilizada a combinação ácido fosfórico + SmartBond LC (adesivo). Foram avaliados a resistência ao cisalhamento e o grau de penetração do adesivo na superfície do esmalte. A análise dos dados foi realizada utilizando-se os testes ANOVA, post-hoc (LSD), t e qui-quadrado. Resultados: o Transbond XT teve uma força de adesão significativamente maior do que o SmartBond LC (p< 0,05). O ácido fosfórico propiciou força de adesão e grau de penetração do adesivo significativamente maiores do que o SEP (p< 0,05). O NaOCl aumentou significativamente a força de adesão e o grau de penetração do adesivo nos Subgrupos B e C (p< 0,05). Conclusão: a qualidade da adesão do adesivo Transbond XT é melhor que a do SmartBond LC. O ácido fosfórico é mais eficiente do que o SEP. O NaOCl melhora as características da colagem.