Incorporation of bioactive glass-ceramic into coconut oil for remineralization of incipient carious lesions

Abstract This study evaluated the efficacy of incorporating different concentrations of bioactive glass-ceramic (Biosilicate) into coconut oil on the remineralizing potential and surface roughness of white spot lesions. Fragments (6 x 6 x 2mm) of bovine teeth were sectioned and initial microhardness (KHN) and surface roughness (Ra) readings were obtained. The samples were submitted to cariogenic challenge to form white spot lesions and were separated into six groups (n=13): 1) Artificial Saliva (AS); 2) Coconut Oil (CO); 3) CO+2% Biosilicate (CO+2%Bio); 4) CO+5% Biosilicate (CO+5%Bio); 5) 2% Biosilicate Suspension (2% Bio) and 6) 5% Biosilicate Suspension (5% Bio). The treatments for 1 cycle/day were: immersion into the treatments for 5 minutes, rinsing in distilled water, and storage in artificial saliva at 37ºC. After 14 days, KHN and Ra readings were taken. The surface roughness alteration ((Ra) was analyzed (Kruskal-Wallis, Dunn's post-test, p<0.05). CO+2%Bio had higher (p = 0.0013) (Ra followed by CO+5%Bio (p = 0.0244) than AS. The relative KHN and remineralization potential were analyzed (ANOVA, Tukey, p<0.05), and 5% Bio treatment presented a higher relative microhardness than all other groups (p>0.05). The remineralizing potential of all the treatments was similar (p > .05). When Biosilicate was added, the pH of the suspensions increased and the alkaline pH remained during the analysis. Biosilicate suspension is more efficient than the incorporation of particles into coconut oil at white spot lesion treatment. In addition to the benefits that coconut oil and Biosilicate present separately, their association can enhance the remineralizing potential of Biosilicate.

Resumo Este estudo avaliou a eficácia da incorporação de diferentes concentrações de vitrocerâmica bioativa (biosilicato) ao óleo de coco no potencial remineralizante e na rugosidade superficial de lesões de manchas brancas. Fragmentos (6 x 6 x 2mm) de dentes bovinos foram seccionados e as leituras iniciais de microdureza (KHN) e rugosidade superficial (Ra) foram obtidas. As amostras foram submetidas ao desafio cariogênico para formação de lesões de manchas brancas e foram separadas em seis grupos (n=13): 1) Saliva Artificial (AS); 2) Óleo de Coco (CO); 3) CO+2% Biosilicato (CO+2%Bio); 4) CO+5% Biosilicato (CO+5%Bio); 5) Suspensão de Biosilicato 2% (2% Bio) e 6) Suspensão de Biosilicato 5% (5% Bio). Os tratamentos de 1 ciclo/dia foram: imersão nos tratamentos por 5 minutos, enxágue em água destilada e armazenamento em saliva artificial a 37ºC. Após 14 dias, foram feitas as leituras de KHN e Ra. A alteração da rugosidade superficial ((Ra) foi analisada (Kruskal-Wallis, pós-teste de Dunn, p<0,05). CO+2%Bio apresentou maior (p = 0,0013) (Ra seguido de CO+5%Bio (p = 0,0244) do que AS. O KHN relativo e o potencial de remineralização foram analisados (ANOVA, Tukey, p<0,05), e o tratamento 5% Bio apresentou uma microdureza relativa maior do que todos os outros grupos (p>0,05). A suspensão de biosilicato é mais eficiente que a incorporação de partículas ao óleo de coco no tratamento de lesões de mancha branca. Além dos benefícios que o óleo de coco e o Biosilicato apresentam separadamente, sua associação pode amplificar o potencial remineralizante do Biosilicato.

Effect of a Bioactive Glass Ceramic on the Control of Enamel and Dentin Erosion Lesions

Abstract This study evaluated the effect of a bioactive glass ceramic for the control of erosion and caries lesions. Fragments (n=10) of bovine enamel and root dentin received daily application of different treatments (Biosilicate; Acidulated Phosphate Fluoride- APF; Untreated - control) during the performance of erosive cycles. Surfaces were analyzed with 3D optical profilometry to quantify the superficial loss in four periods (1, 7, 14 and 21 days), as well as the lesion depth with confocal laser scanning microscopy. For caries progression assessment, initial Knoop microhardness was measured on enamel bovine fragments. Initial carious lesions were developed and specimens were divided into three groups (n=10), according to the daily topical application (Biosilicate; APF; no application - control), during the de-remineralization cycles for 14 days. Final microhardness was obtained to calculate the change of surface microhardness. Subsurface demineralization was analyzed using cross-sectional microhardness (depths 10, 30, 50, 70, 90, 110 and 220 µm). Data were tested using ANOVA and Tukey's test (a=5%). Results of erosive evaluation showed that Biosilicate promoted the lowest (p<0.05) values of surface loss, regardless of time, for both enamel and dentin; APF promoted lower (p<0.05) surface loss than control; analyzing different periods of time, APF did not show difference (p>0.05) between 14 and 21 days of demineralization. Results of enamel caries assessment showed that Biosilicate resulted in higher (p<0.05) surface and subsurface microhardness than both APF and control-applications. It may be concluded that Biosilicate application showed a higher potential to reduce surface loss and development of erosion and caries lesions.

Resumo Este estudo avaliou o efeito de uma vitrocerâmica bioativa para o controle de lesões de erosão e cárie. Fragmentos (n=10) de esmalte bovino e dentina radicular receberam aplicação diária de diferentes tratamentos (Biosilicato; Fluoreto de Fosfato Acidulado - APF; não tratado - controle) durante a realização de ciclos erosivos. As superfícies foram analisadas com profilometria óptica 3D para quantificar a perda superficial em quatro períodos (1, 7, 14 e 21 dias), bem como a profundidade da lesão com microscopia confocal de varredura a laser. Para a avaliação da progressão de cárie, foi obtida a microdureza Knoop inicial de fragmentos de esmalte bovino. As lesões cariosas iniciais foram desenvolvidas e os espécimes foram divididos em três grupos (n =10), de acordo com a aplicação tópica diária (Biosilicato; APF; sem aplicação - controle) durante os ciclos de desmineralização por 14 dias. A microdureza final foi obtida para calcular a perda da microdureza superficial. A desmineralização sub-superficial foi analisada utilizando microdureza transversal (profundidades 10, 30, 50, 70, 90, 110 e 220 μm). Os dados foram testados utilizando ANOVA e teste de Tukey (α=5%). Os resultados da avaliação erosiva mostraram que o Biosilicato promoveu os menores valores (p <0,05) de perda superficial, independente do tempo, tanto para o esmalte como para a dentina; APF promoveu menor (p <0,05) perda de superfície do que controle; analisando os períodos de tempo, APF não mostrou diferença (p>0,05) entre 14 e 21 dias de desmineralização. Os resultados da avaliação da cárie no esmalte mostraram que o Biosilicato resultou em maiores (p<0,05) valores de microdureza superficial e subsuperficial do que as aplicações APF e controle. Pode-se concluir que a aplicação de Biosilicato apresentou maior potencial de redução da perda superficial e desenvolvimento de lesões de erosão e cárie.

Biodentine – A Novel Material – A Review Article

Biodentine is a novel material introduced to combat inferior properties of existing calcium silicate-based materials and is a special micronised concrete derived from the main component of Portland cement, tricalcium silicate. This material has very good compressive strength, and more adaptable for permant restorations more likely material to adapt in dentistry.

Bone response to biosilicates® with different crystal phases

The aim of this study was to investigate the histological and histomorphometrical bone response to three Biosilicates with different crystal phases comparing them to Bioglass®45S5 implants used as control. Ceramic glass Biosilicate and Bioglass®45S5 implants were bilaterally inserted in rabbit femurs and harvested after 8 and 12 weeks. Histological examination did not revealed persistent inflammation or foreign body reaction at implantation sites. Bone and a layer of soft tissue were observed in close contact with the implant surfaces in the medullary canal. The connective tissue presented few elongated cells and collagen fibers located parallel to implant surface. Cortical portion after 8 weeks was the only area that demonstrated significant difference between all tested materials, with Biosilicate 1F and Biosilicate 2F presenting higher bone formation than Bioglass®45S5 and Biosilicate® vitreo (p=0.02). All other areas and periods were statistically non-significant (p>0.05). In conclusion, all tested materials were considered biocompatible, demonstrating surface bone formation and a satisfactory behavior at biological environment.

O objetivo deste estudo foi investigar histologicamente e histomorfometricamente a resposta óssea a três diferentes fases cristalinas do Biosilicato®, comparando-os aos implantes de Bioglass®45S5 utilizados como controles. Implantes de cerâmicas de Biosilicato® e implantes de Bioglass®45S5 foram inseridos bilateralmente em fêmures de coelho e avaliações histológicas realizadas após 8 e 12 semanas. As avaliações histológicas não revelaram inflamação persistente ou reação de corpo estranho nos sítios de implantação dos biovidros. A formação de tecido ósseo pôde ser observada em maior quantidade na porção cortical, com tecido conjuntivo sendo observado em íntimo contato com as superfícies dos implantes apenas na porção medular. O tecido conjuntivo apresentou células com forma alongada e fibras de colágeno localizado paralelamente à superfície do implante. A porção cortical (após 8 semanas) foi a única área que demonstrou diferença significante entre os materiais estudados, com o Biosilicato 1F e o Biosilicato 2F demonstrando maior formação de tecido ósseo em contato com a superfície quando compardos aos implantes de Bioglass®45S5 e Biosilicato®vítreo (p=0,02). As outras áreas estudadas nos diferentes períodos não foram consideradas estatisticamente significantes (p>0,05). Pode-se concluir que todos os materiais testados foram considerados biocompatíveis, com formação óssea na superfície e comportamento em ambiente biológico satisfatório.