Comparative evaluation of three methods of adhesive remnant removal after orthodontic bracket debonding

ABSTRACT Objective: This study aimed to assess the effects of three methods of adhesive remnant removal (carbide bur and low speed handpiece, carbide bur and high speed handpiece, and zircon-rich glass fiber reinforced composite bur), after orthodontic bracket debonding, on tooth color and enamel surface roughness. Methods: Ninety sound premolar teeth were selected. The baseline tooth color was assessed using Vita spectrophotometer. The teeth were subjected to bracket bonding processes and then randomly divided into three equal groups. In each group, composite remnant was removed by one of the three methods of adhesive removal, and the teeth were then subjected to color assessment again. To measure the surface roughness, a scanning electron microscope (SEM) with x400 magnification was used. Results: ANOVA showed that the effect of the three methods of adhesive remnant removal on ∆L, ∆b and ∆E was statistically significant (p=0.01), but without significant effect on ∆a. Comparison of the means showed that composite bur and high speed carbide bur yielded the highest ∆E (p=0.05), and had a significant difference when compared to carbide bur and low speed handpiece. The highest ∆L and ∆b values belonged to samples approached with composite bur and carbide bur with high speed handpiece, respectively. SEM analysis showed that the composite bur created a very smooth surface, compared to the other two methods. Conclusion: Zircon-rich glass fiber reinforced composite created the smoothest enamel surface and highest color change, when compared to the other two methods.

RESUMO Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de três métodos de remoção de adesivo remanescente (broca carbide e peça de mão em baixa rotação, broca carbide e peça de mão em alta rotação, e broca de compósito reforçado com fibra de vidro rica em zircônia), após a descolagem de braquetes ortodônticos, sobre a cor dos dentes e rugosidade superficial do esmalte. Métodos: Noventa pré-molares hígidos foram selecionados. A cor inicial dos dentes foi avaliada usando um espectrofotômetro Vita. Os dentes foram submetidos à etapa de colagem dos braquetes e, então, divididos aleatoriamente em três grupos. Em cada grupo, o adesivo remanescente foi removido usando um dos três métodos de remoção, e os dentes foram novamente submetidos à avaliação de cor. Para medir a rugosidade superficial dos dentes, foi usado um microscópio eletrônico de varredura (MEV) com aumento de 400x. Resultados: A ANOVA mostrou que os três métodos de remoção do adesivo remanescente tiveram efeito estatisticamente significativo (p=0,01) em ∆L, ∆b e ∆E, mas sem efeito significativo em ∆a. A comparação das médias mostrou que a broca de compósito e a broca carbide em alta rotação produziram o maior ∆E (p=0,05) e tiveram uma diferença significativa quando comparadas com a broca carbide e a peça de mão em baixa rotação. Os maiores valores de ∆L e ∆b foram encontrados, respectivamente, nos grupos com broca de compósito e broca carbide usando peça de mão em alta rotação. A análise MEV mostrou que o uso da broca de compósito resultou em uma superfície muito lisa, em comparação com os outros dois métodos. Conclusão: Em comparação aos outros métodos, a broca de compósito reforçado com fibra de vidro rica em zircônia criou a superfície de esmalte mais lisa e resultou em uma maior mudança de cor.

Remnant adhesive flash in orthodontic bonding systems with different characteristics

Introduction: Excess of adhesive around brackets negatively impact oral health of orthodontic patients. Objective: Evaluate the influence of orthodontic bonding system in removal of adhesive flash around orthodontic brackets. Methods: Based on their characteristics, four orthodontic bonding systems were selected: lightcuring adhesive (G1 - TransbondTM XT); pink pigmented light-curing adhesive (G2- TransbondTM Plus Color Change); resin-modified glass ionomer cement (G3 - FujiOrthoTM LC); and auto-curing adhesive (G4 - ConciseTM). For each group (n=10), a single operator placed metal brackets on bovine teeth (n=40) and used an explorer tip to visually remove flash excess. After curing / setting, the sampleswere taken to a stereomicroscope and the Axio Vision 4.4 software was used to measure the area of remnant adhesive flash around each bracket. The quantitative data obtained was analyzed by the Kruskal-Wallis and Dunn's post hoc test at = 0.05. Results: The results show that the resin-modified glass ionomer cement (G3) had a larger area of remnant material than the other groups. There was no statistical difference between the other groups (G1, G2, and G4), independently of pigmentation or curing technique. Conclusion: It was concluded that the use of a resin-modified glass ionomer cement results in a larger area of remnant flash excess, which can negatively impact oral health. Pigmentation and curing technique did not influence on remnant flash excess.

Introdução: O excesso de material de colagem que permanece ao redor dos bráquetes impacta negativamente a saúde bucal dos pacientes ortodônticos. Objetivo: Avaliar a influência dos sistemas de colagem ortodônticos na remoção de excesso de adesivo ao redor de bráquetes. Métodos: Baseado em suas características, quatro sistemas de colagem ortodônticos foram selecionados: adesivo fotopolimerizável (G1 ­ TransbondTM XT); adesivo fotopolimerizável com pigmentação rosa (G2 - TransbondTM Plus Color Change); cimento de ionômero de vidro reforçado com resina (G3 - FujiOrthoTM LC); e adesivo autopolimerizável (G4 - ConciseTM). Para cada grupo (n=10), um único operador posicionou os bráquetes em dentes bovinos (n=40) e utilizou uma sonda exploradora para remoção visual do excesso de material de colagem. Após a polimerização / tempo de cura, as amostras foram levadas ao estereomicroscópio e o software Axio Vision 4,4 foi utilizado para mensurar a área de excesso de adesivo remanescente ao redor de cada bráquete. Os dados quantitativos obtidos foram analisados pelos testes de Kruskal-Wallis e post-hoc de Dunn em significância de = 0,05. Resultados: O cimento de ionômero de vidro reforçado por resina (G3) apresentou a maior área de remanescente de excesso. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os demais grupos (G1, G2 e G4), independente da pigmentação ou do método de polimerização. Conclusão: O uso de cimento de ionômero de vidro reforçado por resina resulta em maior área de excesso remanescente, o que pode impactar negativamente a saúde bucal. A pigmentação e o método de polimerização não influenciaram no excesso de material remanescente.

Comparison of shear bond strength of orthodontic brackets bonded with a universal adhesive using different etching methods

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to compare the effects of three enamel etching modes - laser-etch, self-etch and acid-etch (5, 10 and 15 s) - on bracket bonding, using a universal adhesive. Methods: Eighty-four maxillary premolars were randomly divided into seven groups (n=12) based on the etching method and the adhesive used for bracket bonding. After water storage and thermocycling, shear bond strength was measured, and adhesive remnant index scores on debonded enamel were determined. Results: There were significant differences between the seven groups regarding bond strength values (p< 0.001). The highest values were observed in universal adhesive with laser etching group, while Transbond XT with acid or laser etching, and universal adhesive used in self-etch mode demonstrated the lowest bond strength. The universal adhesive with the three different etching times presented with statistically similar results, all showing an improvement in bond strength, compared with Scotchbond universal (SBU)/SE. Conclusions: The universal adhesive evaluated in the present study demonstrated statistically similar bond strengths to conventional orthodontic adhesive in self-etch mode. The bond strength can be improved by adding an initial acid etching or laser conditioning step, although enamel damage was observed in some cases.

RESUMO Objetivo: o objetivo desse estudo foi comparar os efeitos de três métodos de condicionamento do esmalte - condicionamento a laser, autocondicionamento e condicionamento ácido (5, 10 e 15 segundos) - sobre a colagem de braquetes com um adesivo universal. Métodos: oitenta e quatro pré-molares superiores foram divididos aleatoriamente em sete grupos (n=12) de acordo com o método de condicionamento e o adesivo utilizado para a colagem dos braquetes. Após armazenamento em água e termociclagem, a força de colagem foi medida e o índice de adesivo remanescente no esmalte após a descolagem foi determinado. Resultados: houve diferenças significativas entre os sete grupos com relação aos valores de força de colagem (p< 0,001). Os valores mais altos foram observados no grupo com adesivo universal e condicionamento a laser, enquanto o Transbond XP condicionado com ácido ou laser, e o adesivo universal autocondicionante demonstraram as menores forças de colagem. O adesivo universal apresentou resultados estatisticamente semelhantes para os três diferentes tempos de condicionamento ácido, todos mostrando um aumento na força de colagem, em comparação ao Scotchbond Universal. Conclusões: o adesivo universal avaliado no presente estudo demonstrou força de colagem estatisticamente semelhante aos adesivos ortodônticos convencionais do tipo autocondicionante. A força de colagem pode ser aumentada acrescentando-se uma etapa inicial de condicionamento ácido ou com laser, embora danos ao esmalte tenham sido observados em alguns casos.

Effect of TiO2 nanoparticles incorporation on antibacterial properties and shear bond strength of dental composite used in Orthodontics

ABSTRACT Introduction: Plaque accumulation and bond failure are drawbacks of orthodontic treatment, which requires composite for bonding of brackets. As the antimicrobial properties of TiO2 nanoparticles (NPs) have been proven, the aim of this study was to evaluate the antimicrobial and mechanical properties of composite resins modified by the addition of TiO2 NPs. Methods: Orthodontics composite containing 0%, 1%, 5% and 10% NPs were prepared. 180 composite disks were prepared for elution test, disk agar diffusion test and biofilm inhibition test to collect the counts of microorganisms on three days, measure the inhibition diameter and quantify the viable counts of colonies consequently. For shear bond strength (SBS) test, 48 intact bovine incisors were divided into four groups. Composites containing 0%, 1%, 5% and 10% NPs were used for bonding of bracket. The bracket/tooth SBS was measured by using an universal testing machine. Results: All concentration of TiO2 NPs had a significant effect on creation and extension of inhibition zone. For S. mutans and S. sanguinis, all concentration of TiO2 NPs caused reduction of the colony counts. Composite containing 10% TiO2 NPs had significant effect on reduction of colony counts for S. mutans and S. sanguinis in all three days. The highest mean shear bond strength belonged to the control group, while the lowest value was seen in 10% NPs composite. Conclusions: Incorporating TiO2 nanoparticles into composite resins confer antibacterial properties to adhesives, while the mean shear bond of composite containing 1% and 5% NPs still in an acceptable range.

RESUMO Introdução: o acúmulo de placa e as descolagens de braquetes são algumas desvantagens presentes no tratamento ortodôntico, no qual se requer o uso de materiais compósitos para a colagem dos braquetes. Objetivo: tendo em vista que as propriedades antimicrobianas das nanopartículas (NPs) de TiO2 já foram confirmadas, o objetivo do presente estudo foi avaliar as propriedades antimicrobianas e mecânicas de resinas compostas modificadas pela adição de NPs de TiO2. Métodos: compósitos ortodônticos contendo 0%, 1%, 5% e 10% de NPs foram preparados. Cento e oitenta discos de compósito foram preparados para o teste de eluição, o ensaio de difusão em ágar por disco, e o ensaio de inibição da formação de biofilme, para se calcular as contagens de microrganismos ao longo de três dias, medir o diâmetro da inibição e, consequentemente, quantificar as contagens de colônias viáveis. Para o teste de resistência da colagem ao cisalhamento (SBS), 48 incisivos bovinos intactos foram divididos em quatro grupos, nos quais os compósitos contendo 0%, 1%, 5% e 10% de NPs foram utilizados para colagem dos braquetes. A SBS da interface braquete/dente foi medida em uma máquina universal de ensaios. Resultados: todas as concentrações de NPs de TiO2 apresentaram efeito significativo na formação e na extensão da zona de inibição. Para o S. mutans e o S. sanguinis, todas as concentrações de NPs de TiO2 causaram redução na contagem das colônias. O compósito contendo 10% de NPs de TiO2 apresentou uma diminuição significativa na contagem de colônias de S. mutans e S. sanguinis durante os três dias. A média mais alta da SBS foi observada no grupo controle, enquanto o valor mais baixo foi observado para o compósito com 10% de NPs. Conclusões: a incorporação de nanopartículas de TiO2 nas resinas compostas lhes conferiu propriedades antibacterianas, e o valor médio da SBS das resinas contendo 1% e 5% de NPs apresentou-se dentro de uma faixa aceitável.