Mechanical and bonding properties of different combinations of nanohybrid and bulk-fill composites / Propiedades mecánicas y adhesión entre diferentes combinaciones composite Nanohíbrido-Bulkfill

ABSTRACT The aim of this research was to determine compressive and shear bond strength of blocks prepared with bulk-fill and nanofill composite resin combinations. Materials used were Filtek Bulk Fill (FBF) and Z350 (both 3M-ESPE) and Surefil SDR flow (SFF) - Dentsply. To determine shear bond strength, cylindrical specimens 10 mm thick were prepared with composite consisting of thicknesses of 6 mm of one material and 4 mm of the other, in the following combinations: G1: FBF- FBF; G2: Z350-Z350, G3: FBF-Z350, G4: Z350-SFF and G5: SFFSFF. Materials were cured using a 1100 mw/cm2 light for 20 seconds for each layer. Samples were stored for 24 hours at 37 °C in distilled water and shear bond strength was determined. To assess compressive strength, cylindrical samples 4 mm diameter and 6 mm thick consisting of 4 mm + 2 mm were used in the same combinations as described above, stored in distilled water at 37 °C for 24 hours, after which compressive strength was determined. Both tests were performed with a Universal testing machine at a cross head speed of 1 mm/min. Results were analyzed with ANOVA and Tukey's test. Means and standard deviations in MPa for each group were the following: Shear bond strength: G1: 435.87 (65.86), G2: 233.6 (108.15), G3: 279.2 (22.05), G4:449.1 (109.35) and G5: 196.6 (51.16). Compressive strength: G1:160.07(4.27), G2: 149.49 (14.06), G3: 156.10 (29.99), G4: 199-30(39.28), G5: 171.23 (28.71). Evaluation with ANOVA showed no significant differences among combinations for compressive strength (p>0.05) and significant differences for bond strength (p<0.05). Tukey's test showed three homogeneous groups. Under these experimental conditions, it can be concluded that the study combinations have adequate mechanical behavior, equivalent to materials used individually. However, shear bond strength was affected by the combinations analyzed.

RESUMEN El objetivo de este trabajo fue determinar la resistencia compresiva (RC) y la resistencia adhesiva al corte (RAC) en bloques preparados con combinaciones de composites bulk-fill y nanoparticulados. Los materiales usados fueron Filtek Bulk Fill (FBF) y Z350 (ambos de 3M-ESPE) y Surefil SDR flow (SFF) - Dentsply. Para medir la RAC, se prepararon probetas cilindricas de 10 mm de espesor consistentes en 6 mm de un material y 4 mm del otro con las siguientes combinaciones: G1: FBF- FBF; G2: Z350-Z350, G3: FBF-Z350, G4: Z350-SFF y G5: SFF-SFF. Se curaron a 1100 mw/cm2 durante 20 segundos cada capa. Se conservaron 24 horas a 37 °C en agua destilada antes de determinar la RAC. Para medir la RC se prepararon probetas de 4 mm de diametro y 6 mm de espesor (4 mm + 2 mm de cada material), con las mismas combinaciones. Se conservaron en agua destilada a 37 °C durante 24 horas y se midió la RC. Ambos ensayos se realizaron con una máquina universal para ensayos mecánicos a 1 mm/min de velocidad de desplazamiento de cabezal. Los resultados se evaluaron con ANOVA y prueba de Tukey. Las medias y desviaciones estándar (MPa) para cada grupo fueron: RAC: G1: 435.87 (65.86), G2: 233.6 (108.15), G3: 279.2 (22.05), G4:449.1 (109.35) y G5: 196.6 (51.16). RC: G1:160.07(4.27), G2: 149.49 (14.06), G3: 156.10 (29.99), G4: 199-30(39.28), G5: 171.23 (28.71). ANOVA no mostró diferencias estadísticamente significativas para RC (p>0.05) y diferencias significativas para RAC (p<0.05). La prueba de Tukey mostró tres grupos homogéneos. En las condiciones experimentales de este trabajo puede concluirse que las combinaciones evaluadas tienen un comportamiento mecánico adecuado equivalente al de los materiales individuales. Sin embargo, la adhesión entre materiales se vio afectada por las combinaciones realizadas.

Comparación de la resistencia compresiva de resinas convencionales vs resinas tipo Bulk fill

Objetivo: El propósito de este estudio fue comparar la resistencia compresiva de 2 resinas tipo Bulk fill y 2 resinas convencionales. Materiales y métodos: 136 muestras cilíndricas (2mm y 4mm), divididos en 8 grupos (n=17); G1 SonicFill™ (4x2mm), G2 SonicFill™ (4x4mm), G3 Tetric® N-Ceram Bulk Fill (4x2mm), G4 Tetric® N-Ceram Bulk Fill (4x4mm), G5 Filtek™ Z250 XT (4X2mm), G6 Filtek™ Z250 XT (4x4mm), G7 Te-Econom Plus® (4x2mm) y G8 Te-Econom Plus® (4x4mm). La resistencia compresiva fue evaluada con la máquina Instron® a una velocidad de desplazamiento fijo de 1,0mm/min. Los test de ANOVA, Kruskall Wallis, t Student y U de Mann Whitney fueron empleados para el análisis estadístico. Resultados: para las resinas Bulk Fill, Tetric® N-Ceram Bulk Fill (310,06- 4x2mm, 303,87-4x4mm) mostró mayor resistencia compresiva que SonicFill™. Para las resinas convencionales, Filtek™ Z250 XT (295,9-4x2mm, 289,7-4x4mm) obtuvo mayor resistencia compresiva que Te-Econom Plus®. A la comparación de todos los grupos, Tetric® N-Ceram Bulk Fill presentó los valores compresivos más altos en ambos espesores 4x2mm(0,122) y 4x4mm(0,333), con diferencias estadísticas significativas (p<0,001*-4x2mm, p=0,004- 4x4mm). Conclusión: Tetric® N-Ceram Bulk Fill puede ser una buena opción para restauraciones posteriores, ya que su propiedad mecánica de resistencia compresiva es superior en relación con las otras evaluadas.

Objective: The aim of this study was compare the compressive strength of 2 Bulk fill resin composites and 2 conventional resin composites. Materials and methods: one hundred and thirty six cylindrical samples (2mm and 4mm), divided in 8 groups (n = 17); G1 SonicFill™ (4x2mm), G2 SonicFill™ (4x4mm), G3 Tetric® N-Ceram Bulk Fill (4x2mm), G4 Tetric® N-Ceram Bulk Fill (4x4mm), G5 Filtek™ Z250 XT (4x2mm), G6 Filtek™ Z250 XT (4x4mm), G7 Te-Econom Plus® (4x2mm) and G8 Te-Econom Plus® (4x4mm). Specimens were evaluated to compressive stress test using Instron® machine at crosshead speed of 1.0 mm/min. One way Anova, Kruskall Wallis, Student's t and U Mann Whitney tests were employed for statistical analyses. Results: For Bulk resin composites, Tetric® N-Ceram Bulk Fill (310.06-4x2mm, 303.87-4x4mm) showed higher compressive strength than SonicFill™. For conventional resin composites, Filtek™ Z250 XT (295.9-4x2mm, 289.7-4x4mm) showed higher compressive strength than Te-Econom Plus®. For comparison,Tetric® N-Ceram Bulk Fill was higher compressive strength in both thickness 4x2mm (p=0.122) and 4x4mm (p=0.333) and it was statistically significant (<0.001*- 4x2mm, 0.004-4x4mm) among them. Conclusion: Tetric® N-Ceram Bulk Fill offers a good mechanical property like a compressive strength which is better in comparison to the others resin composites evaluated in this study.

Resistencia a la fractura de dientes debilitados radicularmente rehabilitados con diferentes materiales / Fracture resistance of weak teeth with compromised roots rehabilitated with different materials

Resumen Introducción y objetivo: La preservación y restauración de dientes debilitados radicularmente se ha considerado como un procedimiento poco predecible debido a que existen factores que predisponen al fracaso. Esta condición se presenta frecuentemente y una alternativa para su rehabilitación es reforzar la superficie radicular para mejorar la estabilidad y retención del retenedor. El objetivo de este estudio fue evaluar la resistencia a la fractura de dientes debilitados radicularmente reconstruidos con ionómero de vidrio en combinación con diferentes retenedores comparados con raíces debilitadas sin refuerzo radicular. Materiales y métodos: 60 premolares uniradiculares con similares características fueron seleccionados y divididos aleatoriamente en 6 grupos, 30 dientes fueron internamente debilitados a 1mm y posteriormente reforzados con ionómero de vidrio. Los especímenes fueron sometidos a carga compresiva en una maquina de ensayos universal Instrom con una angulación de 45°. Posteriormente se identificaron los sitios de fractura con ayuda de una lupa 4X de lente convergente a una distancia de 25 cm. Resultados: Resultados indicaron diferencias estadísticamente significativas en relación a la condición radicular (P<0.05), demostrando que dientes con refuerzo radicular no mejora considerablemente la resistencia a la fractura. Conclusión: La conservación de la estructura dentaria es más importante que el tipo de refuerzo con materiales dentales. Las características físicas y químicas de los ionómeros permiten su empleo en zonas de socavado, sin aumentar la resistencia compresiva final de la estructura dentaria, brindando únicamente estabilidad del retenedor.

Abstract Introduction and objective: The preservation and restoration of weak teeth with compromised roots has been considered to be a slightly predictable procedure because there are factors that predispose to failure. This condition appears frequently, and an alternative to rehabilitation is to reinforce the radicular surface in order to improve the stability and retention of the retainer. The objective of this study was to evaluate the resistance to fracture of teeth with debilitated roots and reconstructed with glass ionomer combined with different retainers and compared with teeth with weakened roots without reconstruction. Materials and methods: 60 uniradicular premolars with similar characteristics were selected and divided randomly into 6 groups, 30 teeth were internally debilitated to 1mm and later reinforced with glass ionomer. The samples were submitted to a compressive load on an Instrom Universal Testing Machine with 45°angulation. Afterwards, fracture sites in each of the samples were identified using a magnifier 4X converging lens at a distance of 25 cm. Results: Statistically significant differences were observed regarding the root condition (P <0.05), demonstrating that teeth with root reinforcement did not improve significantly their resistance to fracture. Conclusion: The conservation of tooth structure is most important than the type of reinforcement with dental materials. The physical and chemical characteristics of the ionomers allow they can be used in undermined areas without increasing ultimate compressive strength of tooth structure, providing only stability of the retainer.

Resistencia compresiva vidrio ionómero Ionofil Molar® y Vitremer® según tiempo de exposición en saliva artificial / Compressive strength of glass ionomer Ionofil Molar® and Vitremer® according to exposure time in artificial saliva

Objetivo: El conocimiento sobre las propiedades mecánicas de los materiales dentales es fundamental para una correcta indicación y funcionamiento en la cavidad oral, permitiéndole al profesional optar por el que presente mejor comportamiento durante la masticación. El objetivo de este estudio fue evaluar la resistencia a la compresión de Ionofil Molar® y Vitremer®, según tiempo de exposición en saliva artificial. Materiales y Métodos: Se prepararon 5 muestras para cada material evaluadas a los tiempos 0, 168 y 504 horas en saliva artificial a 37° C, según las especificaciones propuestas por la norma ANSI/ADA n°66. La resistencia a la compresión se determinó sometiendo las muestras a cargas en un equipo de ensayo de fuerzas Instron® a una velocidad de carga de 1 mm/min. Se realizó una prueba de homogeneidad de varianzas, la normalidad se determinó mediante Kolmogorov-Smirnov, y posteriormente un ANOVA. Se realizó el test de Tukey para determinar si existió diferencia significativa entre variables. Resultados: La resistencia compresiva de Vitremer no presentó diferencias estadísticamente significativas en el tiempo (p=0.282), a diferencia de Ionofil Molar, que sí presentó diferencias entre los distintos tiempos (p=0.011). Además en las muestras sin sumergir, no hubo diferencia estadísticamente significativa entre materiales (p=0.091), en cambio sí existió diferencia al cabo de una y tres semanas de exposición (p=0). Conclusión: El vidrio ionómero Vitremer presenta mayor resistencia compresiva a lo largo del tiempo, sin presentar alteraciones significativas en el tiempo al ser inmerso en saliva, a diferencia del Ionofil Molar que disminuyó significativamente su resistencia en las mismas condiciones.

Objective: Understanding the mechanical properties of dental materials is essential for proper indication and a correct functioning in the oral cavity, as it allows the dentist to choose the material that presents better performance during mastication. The aim of this study was to evaluate the compressive strength of Ionofil Molar and Vitremer, according to the exposure time in artificial saliva. Materials: 5 samples were prepared for each material evaluated at 0, 168 and 504 hours in artificial saliva at 37º Celsius, according to the specifications suggested by ANSI/ADA specification No 66. The compressive strength was determined by subjecting the samples to an Instron strength-testing machine at a load speed of 1 mm/min. A test of homogeneity of variance was conducted; normality was determined by Kolmogorov-Smirnov, and ANOVA. Tukey’s test was performed to determine if significant differences existed between variables. Results: Vitremer compressive strength did not show statistically significant differences over time (p=0.282), unlike Ionofil Molar, which did present differences between times (p=0.011). Besides, there were no statistically significant differences in the samples without submerging (p=0.091), unlike after one to three weeks of exposure, were a difference did exist (p=0). Conclusion: Vitremer has greater compressive strength over time, without showing significant changes in time after being immersed in saliva, unlike Ionofil Molar, whose resistance decreased significantly under the same conditions.

Evaluación in vitro de la resistencia compresiva de un sellante resinoso fluorado pre y post liberación de flúor / In vitro compressive strength of fluoride-containing resin-based sealant before and after fluoride release

Objetivo: Evaluar in vitro la resistencia compresiva de un sellante resinoso fluorado (F) pre y post liberación de flúor luego de la inmersión en agua. Método: Se utilizaron 40 probetas de 6 mm de alto y 20 mm de diámetro de sellante resinoso fluorado (FluroShield, Brasil, Dentsply) y de sellante no fluorado (Concise(TM) Light Cured White Sealant, USA, 3M ESPE). Las probetas fueron divididas en cuatro grupos, dos de sellante resinoso fluorado (F1 y F2) y dos de control (C1 y C2). Un grupo de probetas de sellante fluorado y un grupo del control (F1/C1) se mantuvieron sin exposición al agua, mientras que los grupos restantes (F2/C2) fueron inmersos en agua destilada por 30 días. Se midió la liberación de flúor desde el grupo F2 mediante el método de electrodo selectivo los días 1, 2, 3 y 30. Posteriormente se midió la resistencia compresiva mediante una máquina de ensayos mecánicos universales (Lloyd, LR 100, UK) con una velocidad de cruceta de 1 mm/min. Las comparaciones entre los grupos F1 vs F2 y C1 vs C2 se analizaron con t-Student. El nivel de significancia se estableció a 0.05. Resultados: La resistencia compresiva en MPa antes y después de la inmersión en agua para el sellante resinoso fluorado fue 337.2 y 337.4, mientras que la del sellante control fue 203.8 y 213.4. Para ambos grupos las diferencias observadas no fueron significativas. Se observó un patrón de liberación de flúor inicial de 1.9 ppm durante las primeras 24 horas para luego decaer a 0.0 ppm al tercer día de liberación. Conclusión: La liberación de flúor desde un sellante resinoso fluorado no afectó su resistencia compresiva en este estudio in vitro.

Aim: To evaluate in vitro compressive strength of fluoride-containing resin-based sealant (F) before and after fluoride release in water. Materials and Methods: We used 40 specimens with 6 mm of height and 20 mm of diameter using fluoride-containing resin-based sealant (FluroShield,Brasil, Dentsply) and non-fluoride-containing resin-based sealant (Concise (TM) Light Cured White Sealant, USA, 3M ESPE). The specimens were divided into four groups, two fluoride-containing resin-based sealants (F1 and F2) and two like control groups (C1 and C2). A group of specimens of fluoride-containing resin-based sealant and a control group (F1/C1) remained without exposure to water, while other groups (F2/C2) were immersed in distilled water for 30 days. The release of fluoride from the F2 was measured through selective electrode method on days 1, 2, 3 and 30. Subsequently, the compressive strength was measured using a universal testing machine (Lloyd, LR 100, UK) with a crosshead speed of 1 mm/min. Comparisons between groups F1 vs F2 and C1 vs C2 were analyzed with t-Student. The significance level was set at 0.05. Results: The compressive strength (Mpa) before and after immersion in water for fluoride-containing resin-based sealant was 337.2 and 337.4, while the control sealant was 203.8 and 213.4. For both groups the observed differences were not significant. The initial fluoride release was 1.9 ppm during the first 24 hours and then declined to 0.0 ppm during the third day of release. Conclusion: In this in vitro study, the release of fluoride from a fluoride-containing resin-based sealant does not affect compressive strength.