Effect of Acid Etching, Silane and Thermal Cycling on the Bond Strength of Metallic Brackets to Ceramic

Abstract The aim of this study was to evaluate the effect of silanes, thermal cycling and acid etching on the shear bond strength (SBS) of metallic brackets to feldspathic ceramic. Feldspathic ceramic cylinders (Groups 1, 2, 5 and 6) were etched for 60 s with 10% hydrofluoric acid and Groups 3, 4, 7 and 8, without acid etching. Two layers of silane Clearfil Ceramic Primer (CCP, Groups 1 to 4) and two layers of RelyX Ceramic Primer (RCP, groups 5 to 8) were applied and dried for 60 s. Brackets were bonded to the cylinders with Transbond XT and light-activated for 40 s with Bluephase G2. All specimens were stored in deionized water at 37 °C for 24 h, and the specimens of groups 1, 3, 5 and 7 were submitted to 7,000 thermal cycles (5 °C/55 °C). After storage, the SBS test was performed at a crosshead speed of 1 mm/min. Data were subjected to three-way ANOVA and Tukey's post hoc test (α=0.05). The adhesive remnant index (ARI) was evaluated at 8x magnification. The SBS of CCP was significantly greater than of RCP (p<0.05), with or without thermal cycling. Thermal cycling significantly reduced the SBS (p<0.05). The groups submitted to acid etching showed significantly higher SBS than those without acid etching (p<0.05). In conclusion, thermal cycling reduced SBS for all groups. The best ceramic surface treatment for bracket bonding was achieved by acid etching and CCP silane. The ARI results showed predominance of score 0 for all groups.

Resumo O objetivo neste estudo foi avaliar o efeito de diferentes silanos, ciclagem térmica e condicionamento ácido na resistência da união ao cisalhamento (RUC) de bráquetes metálicos a cerâmica feldspática. Cilindros da cerâmica feldspática (Grupos 1, 2, 5 e 6) foram condicionados por 60 s com ácido hidrofluorídrico a 10% e os Grupos 3, 4, 7 e 8 sem condicionamento ácido. Duas camadas do silano Clearfil Ceramic Primer (CCP, Grupos 1 a 4) e duas camadas do RelyX Ceramic Primer (RCP, Grupos 5 a 8) foram aplicadas e secas por 60 s. Bráquetes foram fixados aos cilindros cerâmicos usando Transbond XT e fotoativado por 40 s com Bluephase G2. Todas as amostras foram armazenadas em água deionizada a 37 °C por 24 h, sendo as amostras dos grupos 1, 3, 5 e 7 submetidas a 7.000 ciclos térmicos (5 °C/55 °C). Após a armazenagem, a RUC foi verificada a velocidade de 1 mm/min. Os dados foram submetidos à ANOVA 3 fatores e teste de Tukey post hoc (α=0,05). O Índice de Remanescente do Adesivo (IRA) foi avaliado com aumento de 8x. A RUC do CCP foi significantemente maior do que o RCP (p<0,05), com ou sem ciclagem térmica. A ciclagem térmica reduziu significantemente a RUC (p<0,05). Os grupos submetidos ao condicionamento ácido mostraram valores de RUC significantemente maiores em relação os grupos sem condicionamento ácido (p<0,05). Concluindo, a ciclagem térmica reduziu a RUC para todos os grupos. O melhor tratamento de superfície da cerâmica para colagem de bráquetes foi obtido pelo condicionamento ácido e pelo silano CCP. O IRA mostrou predominância de escore 0 para todos os grupos.

Efecto del eugenol residual en los conductos radiculares sobre la adhesión de endopostes lumínicos prefabricados, cementados con resina compuesta / Effect of residual eugenol in root canals on adhesion of prefabricated light-transmitting endodontic posts cemented with composite resin

Se afirma en la literatura que el eugenol inhibe la polimerización de los cementos a base de resina; esto puede influir en la retención de los postes cementados con este material. Recientemente los postes prefabricados de resina, reforzados con fibras transparentes, fueron introducidos a la odontología con el propósito de que la luz para la fotopolimerización se transmita al medio cementante de resina a través de ellos, contribuyendo así a la reconstrucción estética y disminuyendo la incidencia de fracturas de dientes tratados endodóncicamente. Demostrando que empleando una técnica de grabado de ácido total por tiempos prolongados elimina los efectos del eugenol residual en los conductos radiculares sobre la retención de los postes translumínicos y la resina utilizada para cementar los mismos. Se realizaron tratamientos de conductos en 10 dientes extraídos, obturándose con puntas de gutapercha y cemento de óxido de zinc y eugenol, con la técnica de condensación lateral. Se prepararon los conductos con fresas de desobturación a baja velocidad, que se incluyen en el sistema de endopostes, y se cementaron con la técnica descrita por el fabricante, utilizando resina de cementación. Se les aplicó fuerza traccional hasta lograr su desalojo y se midió la retención. Resultados: La retención de cada una de las muestras fue graficada, demostrando que los valores de retención entre cada grupo no eran iguales; por lo que se estableció que no existe diferencia estadísticamente significativa. Conclusión: El eugenol residual no interfiere en la adhesión de postes cuando se emplea una técnica de grabado ácido en tiempos prolongados.

It has been reported in scientific literature, that eugenol inhibits polymerization of resin-based cements; this fact can influence retention of posts cemented upon this material. Recently, prefabricated resin posts reinforced with clear fibers have been introduced in the dental environment. The target of these new posts is twofold: the light used for polymerization can be transmitted to the resin cementing medium through the aforementioned posts, contributing thus to esthetic reconstruction and incidence decrease of endodontically treated teeth fractures. It has been shown that the use of a comprehensive acid-etch technique for extended time periods cancels residual eugenol effects in root canals on the light-transmitting posts and the resin used to cement them. In the present study 10 extracted teeth were subjected to root canal treatment. These teeth were sealed with gutta-percha points (cones) and zinc oxide-eugenol cement. For this endeavor, lateral condensation technique was used. Root canals were prepared with low speed burrs (as found in the endodontic-post system), to be then cemented with resin following the technique recommended by the manufacturer. Traction forces were applied until achieving dislodgement, at which point retention was assessed. Results: Retention of all samples was reflected into graphs. It could be appreciated that retention values among groups were unequal; it can therefore be established that no statistically significant difference was encountered. Conclusion: Residual eugenol did not interfere in post adhesion when an extended time acid etch technique was followed.

Estudo dos procedimentos utilizados para obtenção de microrretenções na superfície interna da porcelana: avaliação por meio de testes de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura / Procedures for obtaining microretentions on the inner surface of the porcelain by surface roughness tests and SEM

O objetivo deste estudo foi avaliar a superfície interna de dois sistemas cerâmicos, após diferentes tratamentos de superfície, avaliação essa feita por meio de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura. Foram utilizadas as seguintes cerâmicas: IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent Alemanha) e InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick - Alemanha). Foram confeccionadas 50 amostras em forma de pastilha para cada sistema cerâmico de acordo com as especificações dos fabricantes, armazenadas à temperatura ambiente para então serem submetidas ao tratamento superficial, a saber (n=10): sem tratamento (T0) (controle); Ácido fluorídrico (T1); Ácido fluorídrico associado ao jato de óxido de alumínio (T2); Sistema Cojet (T3); Laser Nd:YAG (T4). Para os resultados de rugosidade, padronizaram-se as medidas em Ra, sendo posteriormente realizada a análise estatística por meio de ANOVA e teste de Tukey (p<.001). Para ambos os grupos controle (T0) das cerâmicas testadas, as análises evidenciaram os valores de rugosidade mais inferiores; para o Sistema InCeram Alumina, os tratamentos, ácido fluorídrico (T1), Sistem Cojet (T3)e Laser Nd:YAG (T4), não tiveram diferença estatisticamente significante; já para o Sistema IPS Empress II, todos os tratamentos foram estatisticamente diferentes. As fotomicrografias em microscopia eletrônica de varredura mostraram características diferentes para os tratamentos peculiares para cada sistema cerâmico. Baseado nos dados obtidos pode-se concluir que, quanto ao IPS Empress II, o tratamento com ácido fluorídrico é suficiente, assim como o Sistema CoJet é para o InCeram Alumina. Outros estudos devem ser realizados para que se tenham parâmetros ideais para o tratamento a laser.

The present study aimed at evaluating the inner surface of two ceramic systems, after different surface treatments, performed by surface roughness tests and scanning electron microscopy (SEM). IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent – Germany) and InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick – Germany) were used. Fifty lozenge-shaped samples were made for each ceramic system according to the manufacturers’ specifications, and stored at room temperature prior to surface treatment; namely (n=10): non-treated (T0) (control); hydrofluoric acid (T1); hydrofluoric acid associated to airborne particle abrasion (T2); CoJet System (T3); Laser Nd: YAG (T4). Roughness measurement results were standardized in Ra. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p<.001) were used to perform the stastistics analysis. For both control groups of the tested ceramics, analyses revealed the lowest roughness values; for the InCeram Alumina System, treatments such as hydrofluoric acid (T1), CoJet System (T3) and Laser Nd:YAG (T4) did not present any statistically significant difference, while for the IPS Empress II System, all treatments were statistically different. Photomicrographs by SEM showed different characteristics for each ceramic system treatment. Based on the resulting data, it can be concluded that the hydrofluoric acid treatment suits the IPS Empress II System, as well as the CoJet System suits the InCeram Alumina System. Further research might be done in order to get ideal parameters for the laser treatment.