Cytotoxicity, and antimicrobial and physicochemical properties of sealers incorporated with Uncaria tomentosa

Abstract This study evaluated the cytotoxicity, the antimicrobial and physicochemical properties of root canal sealers incorporated with phytotherapic Uncaria tomentosa (UT). Unmodified AH Plus (Dentsply, DeTrey, Germany) and MTA Fillapex (Angelus, Londrina, Brazil) were used as controls. UT was incorporated into AH Plus and MTA Fillapex, at concentrations of 2% and 5% of the total weight of these sealers (w/w). Flowability, setting time, and solubility were evaluated following ISO requirements. The pH values were measured at periods of 12, 24, 48 hours, and 7 days. The antimicrobial activity of the sealers against Enterococcus faecalis was analyzed by both direct contact tests in freshly prepared sealers, and after 7 days. The cytotoxicity of the samples was evaluated by the MTT assay, to check Balb/c 3T3 cell viability. The statistical analysis was performed by one-way ANOVA and Tukey's test (p < 0.05). The incorporation of UT was associated with a decrease in flow, for both sealers, an increase in AH Plus setting time, increase in MTA Fillapex pH values, and solubility (after 14 days), for both sealers (p < 0.05). Regarding the antibacterial evaluation, bacterial reduction was reported after incorporation of UT into both AH Plus and MTA Fillapex, up to 7 days after handling of the material (P<0.05). UT incorporation decreased the cytotoxic effects of both AH Plus and MTA Fillapex sealers in a way directly proportional to their respective concentrations (p < 0.05). In conclusion, UT can be added to both sealers to reduce their cytotoxicity, and improve their antibacterial effects, without compromising their original physicochemical properties.

Resistência de união à dentina de um material fotopolimerizável à base de silicato de cálcio e modificado por resina / Dentin bond strength of resin-modified light-curable calcium-silicate-based material

Objetivo: este estudo teve como objetivo comparar a resistência de união à dentina de um material à base de silicato de cálcio fotopolimerizável modificado por resina (TheraCal LC®; Bisco, Schaumburg, IL, EUA) com MTA branco (WMTA®; Angelus, Londrina, PR, Brasil). Materiais e Métodos: dezesseis incisivos superiores e caninos humanos foram selecionados e três discos de 1 mm foram obtidos a partir do terço médio de cada raiz. Na superfície coronal de cada disco, dois furos de 1,2 mm de largura foram perfurados na dentina. Em seguida, os buracos artificiais foram preenchidos com um dos materiais testados: WMTA® e TheraCal LC®. As fatias dentárias preenchidas foram armazenadas em uma solução salina tamponada com fosfato (PBS) (pH 7,2) por 7 dias a 37°C. Depois disso, a avaliação do push-out foi realizada com uma ponta do êmbolo de 1,0 mm. A carga foi aplicada a uma velocidade de 0,5 mm / min até o deslocamento do selador. Os resultados foram expressos em MPa. O teste U de Mann-Whitney foi aplicado para classificar os materiais quanto à resistência adesiva à dentina. O nível de significância foi estabelecido em = 5%. Resultados: todas as amostras apresentaram resultados de resistência de união à dentina mensuráveis e não ocorreram falhas prematuras. O TheraCal LC® demonstrou valores superiores de resistência de união à dentina quando comparado ao WMTA® (P<0,0001). Conclusões: existe uma vantagem do TheraCal LC® sobre o WMTA® no que diz respeito à resistência da união ao empurrar e, portanto, pode ser considerado um material reparador promissor e inovador

Objective: this study aimed to compare the dentin bond strength of a resin-modified light-curable calcium-silicate-based material (TheraCal LC®; Bisco, Schaumburg, IL, USA) with White MTA (WMTA®; Angelus, Londrina, PR, Brazil). Materials and Methods: sixteen human maxillary incisors and canines were selected and three 1-mm-discs were obtained from the middle third of each root. On the coronal surface of each disc, two 1.2-mm-wide-holes were drilled through the dentin. Then, artificial holes were filled with one of the tested materials: WMTA® and TheraCal LC®. The filled dental slices were stored in a phosphate-buffered saline (PBS) solution (pH 7.2) for 7 days at 37°C. After that, push-out assessment was performed with a 1.0-mm-plunger-tip. Load was applied at a crosshead speed of 0.5 mm/min until sealer displacement. The results were expressed in MPa. Mann-Whitney U test was applied to rank materials regarding dentin push-out bond strength. Significance level was set at a = 5%. Results: All specimens showed measurable results and no premature failure occurred. TheraCal LC® demonstrated superior push-out bond strength values to dentin when compared to WMTA® (P<0.0001). Conclusions: there is advantage of TheraCal LC® over WMTA® as regards to the push-out bond strength and, therefore it may be taken as a promising and innovative reparative material

Bond strength of experimental root canal sealers based on mta and butyl ethylene glycol disalicylate

Abstract This study investigated the bond strength of two experimental root canal sealers based on MTA and butyl ethylene glycol disalicylate: MTAe and MTAe-HA. The reference materials used for comparison were AH Plus and MTA Fillapex. Twenty human upper incisors were selected and one 1 mm slice was obtained from the cervical third of each root. On the coronal surface of each slice, four 0.9 mm wide holes were drilled through the dentine. Standardized irrigation was performed and holes were filled with one of the four tested sealers: AH Plus, MTA Fillapex, MTAe, and MTAe-HA. The filled slices were stored in a PBS solution (pH 7.2) for 7 days at 37 °C. A push-out assessment was performed with a 0.7 mm plunger tip. Load was applied at a crosshead speed of 0.5 mm/min until sealer displacement. The results were expressed in MPa. The Kruskal-Wallis test was applied to assess the effect of each sealer on the push-out bond strength. Mann-Whitney with Bonferroni correction was used to isolate the differences. The alpha-type error was set at 0.05. Significant differences among medians values obtained by materials were observed (p<0.001). AH Plus displayed the highest value of bond strength (p<0.001). In contrast, MTA Fillapex presented the lowest bond strength among all tested sealers (p<0.001). Experimental sealers showed intermediary bond strength values, with no statistical differences between them (p>0.05). In conclusion, experimental root canal sealers presented suitable bond strength outcomes when compared to MTA Fillapex.

Resumo Esse estudo investigou a resistência de união de dois cimentos endodônticos experimentais à base de MTA e butiletilenoglicol dissalicilato: MTAe e MTAe. Os materiais de referência utilizados para comparação foram os cimentos endodônticos MTA Fillapex e AH Plus. Vinte incisivos superiores humanos foram selecionados e um slice dentinário de 1 mm de espessura foi obtido do terço cervical de cada raiz. Na superfície coronária de cada slice, quatro orifícios com 0,9 mm de diâmetro foram confeccionados através da dentina. Uma irrigação padronizada foi realizada e os orifícios foram preenchidos com um dos quatro cimentos endodônticos avaliados: AH Plus, MTA Fillapex, MTAe, e MTAe-HA. Os slices preenchidos foram armazenados em solução PBS (pH 7,2) durante 7 dias a 37°C. O ensaio de push-out foi realizado por meio de um dispositivo com 0,7 mm de diâmetro. A carga foi aplicada com a velocidade de 0,5 mm/min até a obtenção de deslocamento do material obturador. Os resultados foram expressos em MPa. O teste de Kruskal-Wallis foi aplicado para avaliar o efeito da resistência de união de cada cimento endodôntico. O teste de Mann-Whitney com correção de Bonferroni foi utilizado para isolamento das diferenças. O erro do tipo-alfa foi fixado em 0,05. Diferenças significantes entre os valores de medianas obtidos pelos materiais foram observados (p<0,001). O AH Plus demonstrou os maiores valores de resistência de união (p<0,001). Em contraste, o MTA Fillapex apresentou a menor resistência de união entre todos os cimentos testados (p<0,001). Os cimentos experimentais demonstraram valores intermediários, com ausência de diferenças estatísticas entre si (p>0,05). Em conclusão, os cimentos endodônticos experimentais à base de MTA e butiletilenoglicol dissalicilato apresentaram resultados adequados de resistência de união quando comparados ao MTA Fillapex.

Cytotoxicity Profile of Endodontic Sealers Provided by 3D Cell Culture Experimental Model

Abstract The aim of the present study was to evaluate the cytotoxic effects of five endodontic sealers (AH Plus, Endomethasone N, EndoSequence BC, MTA Fillapex and Pulp Canal Sealer EWT) using a three-dimensional (3D) cell culture model. A conventional bi-dimensional (2D) cell culture model was used as reference technique for comparison. Balb/c 3T3 fibroblasts were cultured in conventional bi-dimensional cell culture and in rat-tail collagen type I three-dimensional cell culture models. Then, both cell cultures were incubated with elutes of freshly mixed endodontic sealers for 24 h. Cell viability was measured by the methyl-thiazol-diphenyltetrazolium assay (MTT). Data were statistically analyzed using ANOVA and the Tukey test at a significance level of p<0.05. All tested sealers exhibited cytotoxic effects; however, cytotoxic effect was culture model- and sealer-dependent. Sealers showed higher cytotoxicity in 2D than in 3D cell culture model (p<0.05). In both conditions, EndoSequence BC showed the lowest cytotoxicity (p<0.05). MTA Fillapex was much more cytotoxic than the other tested endodontic sealers (p<0.05), with the exception of AH Plus in the 2D cell culture model (p>0.05). Endomethasone N and Pulp Canal Sealer EWT showed lower cytotoxic effects than AH Plus in 2D cell culture model (p<0.05); however no statistical differences was observed among these sealers in 3D cell culture model. It may be concluded that cytotoxicity was higher in 2D cell culture compared to 3D cell culture. EndoSequence BC sealer exhibited the highest cytocompatibility and MTA Fillapex the lowest cytocompatibility.

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos citotóxicos de cinco cimentos endodônticos (AH Plus, Endomethasone N, EndoSequence BC, MTA Fillapex e Pulp Canal Sealer EWT) utilizando um modelo de cultura celular tridimensional (3D). Utilizou-se um modelo convencional de cultura de células bidimensionais (2D) como técnica de referência para comparação. Os fibroblastos Balb/c 3T3 foram cultivados em culturas de células bidimensionais convencionais e em modelos de cultura de células tridimensionais de colagéno de cauda de rato do tipo I. Em seguida, ambas as culturas de células foram incubadas com eluções dos cimentos endodônticos recém manipulados, durante 24 h. A viabilidade celular foi medida pelo ensaio de MTT. Os dados foram analisados estatisticamente utilizando ANOVA e o teste de Tukey com nível de significância de p<0,05. Todos os cimentos testados exibiram efeitos citotóxicos. Contudo, o efeito citotóxico foi dependente do modelo de cultura e do cimento testado. Os cimentos apresentaram maior citotoxicidade no modelo 2D do que no modelo 3D (p<0,05). Em ambas as condições, a EndoSequence BC apresentou a menor citotoxicidade (p<0,05). MTA Fillapex foi mais citotóxico do que os outros cimentos endodônticos testados (p<0,05), com exceção do AH Plus no modelo de cultura de células 2D (p>0,05). Endomethasone N e EWT mostraram efeitos citotóxicos mais baixos do que AH Plus no modelo de cultura de células 2D (p<0,05); entretanto, não houve diferenças estatísticas entre esses cimentos no modelo de cultura de células 3D. Pode concluir-se que a citotoxicidade foi maior na cultura de células 2D em comparação com a cultura de células 3D. EndoSequence BC selante exibiu a maior citocompatibilidade e MTA Fillapex a menor citocompatibilidade.

Revisão de literatura das propriedades físico-químicas e biológicas de um cimento à base de silicato de cálcio / Literature review of physicochemical and biological properties of a calcium silicate base

Objetivo: O objetivo do presente trabalho foi revisar as publicações prévias sobre o EndoSequence BC Sealer com o intuito de avaliar os resultados obtidos por este cimento em relação às suas propriedades biológicas e físico-químicas, analisando-se, assim, de forma mais consistente, diversos âmbitos de sua atuação e possíveis desfechos de seu uso clínico realizar uma revisão de literatura sobre este material. Material e Métodos: Uma busca extensiva na literatura foi realizada para identificação de todos os artigos publicados sobre o cimento EndoSequence BC Sealer, considerando-se estudos que avaliaram suas propriedades biológicas e físico-químicas. A estratégia de busca foi fundamentada no acesso às bases de dados PubMed e Bireme. Resultados: Trinta e dois artigos satisfizeram os critérios de inclusão e foram utilizados na presente revisão. Os artigos demonstraram que o cimento possui radiopacidade, escoamento, solubilidade e alteração dimensional adequadas. Além disso, o cimento possui atividade antimicrobiana e é biocompatível. Conclusão: A avaliação dos trabalhos prévios do EndoSequence BC Sealer permite concluir que o cimento EndoSequence BC Sealer demonstrou performance satisfatória quanto as propriedades necessárias para um material obturador endodôntico.

Objective: The aim of this study was to review the previous publications of the EndoSequence BC Sealer in order to evaluate the results obtained using this sealer with regards to its biological and physicochemical properties; therefore, analyzing several areas of its performance and possible outcomes of its clinical use in a more reliable way. Material and Methods: A search of the literature was performed for the identification of all published articles using the EndoSequence BC Sealer, considering studies that evaluated its biological and physicochemical properties. The strategy of the search was based on access to the PubMed and Bireme databases. Results: Thirty-two manuscripts met the inclusion criteria and were used in this review. These manuscripts demonstrated that the sealer has adequate radiopacity, flow, solubility, and dimensional changes. Furthermore, the sealer has antimicrobial activity and is biocompatible. Conclusion: A review of the relevant literature suggests that the EndoSequence BC Sealer has demonstrated satisfactory performance in some important properties for a root canal sealer

Push-out bond strength of MTA HP, a new high-plasticity calcium silicate-based cement

Abstract This study was designed to investigate the resistance to dislodgment provided by MTA HP, a new high-plasticity calcium silicate-based cement. Biodentine and White MTA Angelus were used as reference materials for comparison. Three discs 1 ± 0.1 mm thick were obtained from the middle third of the roots of 5 maxillary canines. Three 0.8-mm-wide holes were drilled on the axial surface of each root disc. Standardized irrigation was performed. Then the holes were dried with paper points and filled with one of the three tested cements. The filled dental slices were immersed in a phosphate-buffered saline (PBS) solution (pH 7.2) for 7 days before the push-out assessment. The Kruskal-Wallis test was applied to assess the effect of each endodontic cement on the push-out bond strength. Mann-Whitney with Bonferroni correction was used to isolate the differences. The alpha-type error was set at 0.05. All specimens had measurable push-out values and no premature failure occurred. There were significant differences among the materials (p <0.05). The Biodentine specimens had the highest push-out bond strength values (p < 0.05). MTA HP had significantly higher bond strength than White MTA (p < 0.05). MTA HP showed better push-out bond strength than its predecessor, White MTA; however, Biodentine had higher dislodgment resistance than both MTA formulations.

Influência de diferentes protocolos de remoção de smear layer na resistência ao deslocamento de cimentos endodônticos à base de silicato de cálcio / Influence of different smear layer removal protocols on the displacement resistance of calcium silicate based sealers

O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência de diferentes agentes quelantes [Ácido Etilenodiaminotetracético (EDTA) a 17%; Ácido Peracético (PA) a 2,25%; e Ácido Cítrico (CA) a 10%] na resistência ao deslocamento dos cimentos endodônticos à base de silicato de cálcio MTA Fillapex (Angelus, Londrina, Brasil) e Total Fill BC Sealer (FKG, La Chaux-de-Fonds, Suiça) após diferentes períodos de contato com tampão fosfato salino (PBS) (7 e 30 dias). O cimento à base de resina epóxica AH Plus (Dentsply DeTrey, Konstaz, Alemanha) foi utilizado como material de referência para comparação. Foram utilizados 30 incisivos humanos superiores, seccionados no terço cervical e apical, para a utilização do terço médio. O terço médio obtido foi seccionado horizontalmente, obtendo-se 3 slices de 1 mm de espessura (± 0.1 mm) de cada incisivo. Em cada slice foram usinados 3 orifícios de diâmetro 0.8 mm. As amostras foram distribuídas em 18 grupos (n=15) de acordo com a substância química auxiliar preconizada na remoção de smear layer, tipo de cimento e tempo de armazenamento em tampão fosfato salino (PBS). A irrigação foi realizada com a imersão em NaOCl a 2,5% por 15 min, água bidestilada a fim de neutralizar a ação do NaOCl e em seguida realizada a imersão no agente quelante pertinente a cada grupo por 3 min: EDTA, PA ou CA. A irrigação final foi conduzida com imersão em água bidestilada por 1 min, NaOCl a 2,5% por 1 min e água bidestilada novamente por 1 min. Os espécimes foram secos com cones de papel absorvente e cada orifício usinado foi preenchido com um dos cimentos endodônticos testados: MTA fillapex, Total Fill BC Sealer e AH Plus. As amostras foram armazenadas em ambiente umidificado com PBS (pH 7.2) sob temperatura de 37°C por 7 dias (T1) e 30 dias (T2). O ensaio de push-out utilizou um dispositivo de 0,6 mm de diâmetro e a carga foi aplicada com a velocidade de 0,5 mm/min até o deslocamento do material obturador, sendo o resultado expresso em N e convertido em MPa. A análise estatística dos valores de resistência ao deslocamento foi realizada através dos testes de Kruskal-Wallis e Mann Whitney com o nível de significância estabelecido em α=5%. Os resultados obtidos demonstraram que os agentes quelantes e os diferentes tempos de armazenamento em PBS não influenciaram significativamente a resistência ao deslocamento (P=0,846 e P=0,104, respectivamente). Em contrapartida, os cimentos endodônticos afetaram significativamente a resistência ao deslocamento (P=0,000). O AH Plus apresentou maior resistência ao deslocamento quando comparado ao Total Fill BC Sealer e MTA Fillapex (P=0,000). MTA Fillapex demonstrou os menores valores de resistência ao deslocamento (P=0,000). De acordo com os resultados descritos, pode-se concluir que os diferentes agentes quelantes empregados na remoção não influenciaram a resistência ao deslocamento dos cimentos endodônticos à base de silicato de cálcio.

The aim of the present study was to evaluate the effect of different chelating agents [17% ethylenediaminetetraceticacid (EDTA), 2.25% peracetic acid (PA) or 10% citric acid (CA)] in the push-out bond strength of calcium silicate based sealers MTA Fillapex (Angelus, Londrina, Brazil) and Total Fill BC Sealer (FKG, La Chaux-de-Fonds, Switzerland) after immersion in PBS for 7 or 30 days. AH Plus (Dentsply DeTrey, Konstaz, Germany) an epoxy base sealer was used as a reference material for comparison. From the middle third of the roots of 30 upper incisors, three dentin discs 1 ± 0.1 mm thick were obtained by horizontal section. In each slice, three 0.8-mm-wide holes were drilled and the samples were distributed in 18 groups (n=15) according to the chelating agent, endodontic sealer and period of immersion in PBS. Irrigation was performed with 2,5% NaOCl for 15 min, bidistilled water to neutralize NaOCl and then immersion in the chelating solutions proposed to each group: EDTA, PA or CA for 3 min. The final irrigation was performed with bidistilled water for 1 min, NaOCl for 1 min, and bidistilled water for 1 min. Holes were dried with absorbent paper and filled with one of the three tested root canal sealers. The filled dental slices were stored in contact to PBS solution (pH 7.2) for 7 days (T1) or 30 days (T2) at 37°C. The push-out bond strength assessment used a 0.6 mm plunger tip and the load was applied at a crosshead speed of 0.5 mm/min until the sealer displacement. The results were recorded in Newtons, then converted and expressed in MPa. Kruskal-Wallis and Mann Whitney tests were used and cutting level for significance was set at α = 5%. Solutions and periods of immersion were found not to significantly influence the displacement resistance (P=0.846, and P=0.104, respectively). On the other hand, the type of sealer significantly affected the push-out bond strength (P=0.000). AH Plus provided a superior resistance to dislodgment compared to Total Fill BC Sealer and MTA Fillapex (P=0.000). MTA Fillapex resulted in the lowest push-out bond strenght (P=0.000). According to the results of the present study, it can be concluded that the use of different chelating agents and different periods of immersion in PBS does not influenced the push-out bond strength of endodontic sealers.