Do dual-cure bulk-fill resin composites reduce gaps and improve depth of cure

Abstract This in vitro study aimed to evaluate the gaps length and depth of cure of dual-cure bulk-fill resin composites inserted in box-shaped preparations. Box-shaped preparations (4 mm deep) were made in fifteen human third-molars and divided into three groups according to the resin composites (n=5): Dual-cure bulk-fill BulkEZ (BEZ); Dual-cure bulk-fill HyperFIL (HF); and Tetric Evoceram Bulk-fill (TETRIC), as control. Gaps length (%) was evaluated in tooth-restoration interface with micro-computed tomography (µCT). The restorations were sectioned, and the degree of conversion (DC) and Knoop microhardness were evaluated at five depths (0.3, 1, 2, 3, and 4 mm). Microhardness data were statistically evaluated using absolute values (KHN) and relative values (microhardness percentages in relation to top). Gaps length (%) increased in the following order: BEZ=TETRIC<HF. The microhardness percentages in relation to top significantly decreased from 2 mm for TETRIC and 3 mm for HF. BEZ had constant microhardness and DC at all depths, while HF and TETRIC presented a significant decrease on DC at 4 mm. Dual-cure bulk-fill composites did not reduce gaps compared to light-cure bulk-fill, but they can improve depth of cure of bulk-filled restorations.

Resumo O objetivo neste estudo in vitro foi mensurar as fendas e a profundidade de polimerização de compósitos resinosos bulk-fill duais inseridos em preparos em forma de caixa. Os preparos em forma de caixa (4 mm de profundidade) foram realizados em quinze terceiros molares e separados em 3 grupos, de acordo com o compósito resinoso (n = 5): Bulk-fill dual BulkEZ (BEZ); Bulk-fill dual HyperFIL (HF); Tetric Evoceram Bulk-fill (TETRIC). O comprimento das fendas (%) foi avaliado na interface dente-restauração por meio de micro-tomografia computadorizada (µCT). As restaurações foram seccionadas e o grau de conversão (GC) e microdureza Knoop foram avaliados em cinco profundidades (0,3, 1, 2, 3 e 4 mm). Os dados de microdureza foram avaliados estatisticamente por meio de valores absolutos e relativos (porcentagens de microdureza em relação ao topo). O comprimento das fendas (%) aumentou na seguinte ordem: BEZ = TETRIC <HF. O percentual de microdureza em relação ao topo diminuiu significativamente a partir de 2 mm para TETRIC e 3 mm para HF. BEZ apresentou percentuais de microdureza e de GC constantes em todas as profundidades, enquanto HF e TETRIC apresentaram decréscimo significativo no GC em 4 mm. Os compósitos resinosos bulk-fill duais não reduziram as fendas formadas quando comparados a um compósito bulk-fill fotopolimerizável; entretanto, os mesmos podem melhorar a profundidade de polimerização em restaurações de incremento único.

Discoloration of Bulk-Fill Versus Conventional Composites: A Spectrophotometric Evaluation / Decoloración de resinas Bulk vs resinas convencionales: Evaluación espectrofotométrica

ABSTRACT: Purpose: The purpose of this study was to evaluate the discoloration of a dual-cure bulk-fill (DCBF) and light-cure bulk-fill (LCBF) composites relative to conventional composites (CC) after water and coffee immersion. Methods: One- hundred disc-shaped specimens (8mm in diameter × 4mm thickness) were prepared using five commercially available composites (n=10); two LCBF (XB-X-trafil Voco, FB-FiltekTM Bulk Fill), one DCBF (FU-Fill-upTM Coltene), and two CC (CE-Clearfil Majesty ES2, EQ-Estelite ΣQuick). Initial and final color readouts were measured with a spectrophotometer (Easyshade,Vita) according to the CIELAB color system. Statistical analyses were performed using 2-way ANOVA with Bonferroni adjustment to evaluate ΔE, ΔL, Δa, and Δb parameters (pFB≥XB>EQ≥CE in water immersion groups and XB>FB>EQ≥FU≥CE in coffee immersion groups. Conclusion: Within the limitations of this study, DCBF composite is more susceptible to intrinsic discoloration compared to LCBF and CC. However, DCBF exhibited lower extrinsic discoloration than LCBF and comparable with CC after coffee immersion. Depending on their chemical and structural compositions, composites will exhibit color change, which compromises the esthetic performance of composite restorations.

RESUMEN: Propósito: El propósito de este estudio fue evaluar la decoloración de resinas bulk de curado dual (DCBF) y bulk activadas por fotopolimerización (LCBF) en relación con las resinas convencionales (CC) después de la inmersión en agua y café. Métodos: Se prepararon cien muestras en forma de disco (8mm de diámetro × 4mm de espesor) utilizando cinco resinas compuestas disponibles comercialmente (n=10); dos LCBF (XB-X-trafil Voco, FB-FiltekTM Bulk Fill), un DCBF (FU-Fill-upTM Coltene) y dos CC (CE-Clearfil Majesty ES2, EQ-Estelite ΣQuick). Las lecturas de color inicial y final se midieron con un espectrofotómetro (Easyshade, Vita) de acuerdo con el sistema de color CIELAB. Los análisis estadísticos se realizaron utilizando ANOVA de 2 vías con ajuste de Bonferroni para evaluar los parámetros ΔE, ΔL, Δa y Δb (pFB≥XB>EQ≥CE en los grupos de inmersión en agua y XB>FB>EQ≥FU≥CE en los grupos de inmersión en café. Conclusión: Dentro de las limitaciones de este estudio, la resina DCBF es más susceptible a la decoloración intrínseca en comparación con LCBF y CC. Sin embargo, DCBF mostró una decoloración extrínseca más baja que LCBF y comparable con CC después de la inmersión en café. Dependiendo de sus composiciones químicas y estructurales, los composites mostrarán cambios de color, lo que compromete el desempeño estético de las restauraciones de resinas con el tiempo.

The effect of different finishing and polishing procedures on the surface gloss of Bulk-Fill resin composites

STATEMENT OF THE PROBLEM: The literature still lacks evidence regarding which polishing techniques have the ideal clinical outcomes for bulk-fill resin composites. PURPOSE: This study evaluated the surface gloss of two commercially available bulk-fill resin composites after different polishing procedures and characterized their micromorphology via scanning electron microscopy. MATERIAL AND METHODS: 80 bulk-fill compactable composite resin discs were created. The control group was left untreated, and remaining samples were subjected to different polishing techniques. Gloss units were measured and surface morphology of disc samples was assessed. The Tukey post-hoc test was used to identify any differences. RESULTS: Statistically significant differences were found between the different polishing systems applied to Filtek BulkFill Posterior and Tetric N Bulk-Fill. No differences were found when the same polishing system was applied for both resins. The highest gloss values were obtained in the control group and the ENA Shiny system; the lowest were obtained with SofLex XT and Soflex Spiral Wheels for the bulk-fill composite resins studied. CONCLUSIONS. Diamond pastes have the highest gloss behavior, followed by diamond rubber points. The systems with aluminum oxide discs present the lower gloss behavior. SEM images provided useful evidence, and future studies should include an evaluation over time.

Effect of storage time and composite thickness on Degree of Conversion of Bulk-fill and universal composites using FTIR method / Efeito do tempo de armazenamento e da espessura no grau de conversão de compósitos Bulk-fill e universais usando o método FTIR

Objective: Degree of Conversion (DC) of ResinBased composites (RBCs) is a concern and is affected by different factors. This study was conducted to evaluate the effect of different thicknesses and storage times on DC of bulk-fill and universal RBCs using the FTIR method. Material and Methods: For each of dental composite (Tetric N- Ceram Bulk Fill and Tetric N Ceram), 28 samples were prepared (14 samples with 2 mm height and 14 samples with 4 mm height). One and seven days (1d and 7d) after storage in an incubator at 37 ˚C, DC was measured and recorded using a FTIR device. Data were analyzed using t-test and ThreeWay ANOVA and Tukey Post-Hoc Test. P < 0.05 was considered statistically significant. Results: DC of Bulk-fill composite is greater than universal composite. DC at 2 mm thickness is more than 4 mm. Unlike universal composite, 7d DC of Bulkfill composite is greater than 1d. Of course, none of these differences are statistically significant (P-value > 0.05). Conclusion: Considering the limitation of this study, since no difference was found between DC of 1d and 7d, 1d DC is sufficient for clinical procedures, such as polishing, and the laboratory tests. (AU)

Objetivo: O grau de conversão (DC) de compósitos à base de resina (RBCs) é um assunto que merece cuidado e é afetado por diferentes fatores. Este estudo foi conduzido para avaliar o efeito de diferentes espessuras e tempos de armazenamento no DC de compósitos Bulk-fill e compósitos universais usando o método FTIR. Material e Métodos: Para cada compósito dentário (Tetric N-Ceram Bulk Fill e Tetric N Ceram), foram preparadas 28 amostras (14 amostras com 2 mm de altura e 14 amostras com 4 mm de altura). Um e sete dias (1d e 7d) após o armazenamento em uma incubadora a 37 ° C, o DC foi mensurado e registrado usando um dispositivo FTIR. Os dados foram analisados por meio do teste t, ANOVA três fatores e teste PostHoc de Tukey. P 0,05). Conclusão: Considerando a limitação deste estudo, uma vez que não foi encontrada diferença entre as DC de 1d e 7d, a 1d DC é suficiente para procedimentos clínicos, como polimento e testes laboratoriais. (AU)

Influence of modulated photo-activation on shrinkage stress and degree of conversion of bulk-fill composites

Abstract This study aimed to evaluate the polymerization properties of bulk-fill materials (low and high-viscosity) by using high-intensity continuous light and intermittent photo-activation in terms of polymerization shrinkage stress and degree of conversion (DC). The following Bulk-fill and Conventional nanofilled resin composites were evaluated: Filtek Z350XT Flow (3M/ESPE), SureFil SDR Flow (Dentsply), Filtek Bulk Fill Flow (3M/ESPE), Filtek Z350XT (3M/ESPE) and Filtek Bulk Fill Posterior (3M/ESPE). A LED device (DB 685, Dabi Atlante) was used for both protocols: continuous uniform and intermittent photo-activation (light-on and light-off cycles) with identical radiant exposure (14 J/cm2). The polymerization shrinkage stress (n=6) was evaluated by inserting a single increment of 12 mm3 between two stainless steel plates (6×2 mm) adapted to a Universal Testing Machine (UTM), at different times. Measurements were recorded after photo-activation. The degree of conversion was evaluated by Fourier transformed infrared spectroscope (FTIR) with an attenuated total reflectance (ATR) accessory (n=5). Data were analyzed by three-way ANOVA and Tukey's HSD (α=0.05) tests. Bulk Fill Posterior presented higher shrinkage stress values when photo-activated with the intermittent technique (p<0.05). The intermittent photo-activation increased the degree of conversion for the low-viscosity bulk-fills (p<0.05). Therefore, the use of modulated photo-activation (intermittent) must be indicated with caution since its use can influence the shrinkage stress and degree of conversion of composites, which varies according to the resin formulations.

Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades de polimerização de materiais bulk-fill (baixa e alta viscosidade) utilizando luz contínua de alta intensidade e fotoativação intermitente em relação ao estresse de contração de polimerização e grau de conversão (DC). As seguintes resinas compostas Bulk-fill e nanohíbridas convencionais foram avaliadas: Filtek Z350XT Flow (3M/ESPE), SureFil SDR Flow (Dentsply), Filtek Bulk Fill Flow (3M/ESPE), Filtek Z350XT (3M/ESPE) e Filtek Bulk Fill Posterior (3M/ESPE). Um dispositivo de LED (DB 685, Dabi Atlante) foi utilizado nos dois protocolos: fotoativação contínua e intermitente contínua (ciclos de liga e desliga) com exposição idêntica (14 J/cm2). A tensão de contração de polimerização (n=6) foi avaliada através da inserção de um incremento único de 12 mm3 entre duas placas de aço inoxidável (6×2 mm) adaptadas a uma Máquina de Ensaio Universal (UTM), em tempos diferentes. As medições foram registradas após a fotoativação. O grau de conversão foi avaliado por FTIR-ATR (n=5). Os dados foram analisados ​​pelos testes ANOVA a três fatores e teste de Tukey (α=0,05). A resina Bulk Fill Posterior apresentou maiores valores de tensão de contração quando fotoativadas com a técnica intermitente (p<0,05). A fotoativação intermitente aumentou o grau de conversão nas resinas bulk-fill de baixa viscosidade (p<0,05). Portanto, o uso de fotoativação modulada (intermitente) deve ser indicado com cautela, uma vez que seu uso pode influenciar a tensão de contração e o grau de conversão dos compósitos, o que varia de acordo com as formulações da resina.

Mechanical properties of bulk-fill versus nanohybrid composites: effect of layer thickness and application protocols / Propriedades mecânicas de compósitos de resina bulk versus nano-híbrida: efeito da espessura da camada e protocolos de aplicação

Objective: The objective of this study was to evaluate the compressive strength, flexural strength and flexural modulus of high-viscosity, low-viscosity bulk-fill, and conventional nanohybrid resin composite materials alone and when covered with nano-hybrid resin composite at different incremental thicknesses on the bulk-fill composites. Material and Methods: Specimens (N=60) were fabricated from the following materials or their combinations (n=10 per group): a) conventional nano-hybrid composite Z550 (FK), b) high-viscosity bulk-fill composite (Tetric N Ceram-TBF), c) low-viscosity bulk-fill composite SDR (SDR), d) Sonicfill (SF), e) SDR (2 mm)+FK (2 mm), f) SDR (4 mm)+FK (4 mm). After 24 h water storage, compressive strength was measured in a universal testing machine (1 mm/min). Additional specimens (N=40) (25x2x2 mm3) were made from FK, TBF, SDR and SF in order to determine the flexural strength and the flexural modulus, (n=10) and subjected to three-point bending test (0.5 mm/min). Data were analyzed using one-way ANOVA and Tamhane's T2 post-hoc tests (p p<0.05). Results: The mean compressive strength (MPa) of the nano-hybrid composite (FK) was significantly higher (223.8±41.3) than those of the other groups (123±27 - 170±24) (p <0.001). SDR (4 mm)+FK (2 mm) showed significantly higher compressive strength than when covered with 4 mm (143±30) or when used alone (146±11) (p <0.05). The mean flexural strength (159±31) and the flexural modulus of FK (34±7) was significantly higher than that of the high- or low-viscosity bulk-fill composites (p<0.001). The mean flexural strength of SF (132±20) was significantly higher compared to TBF (95±25) (p <0.05). Conclusion: Bulk-fill resin composites demonstrated poorer mechanical properties compared to nano-hybrid composite but similar to that of SF. Increasing the thickness of low-viscosity bulk-fill composite (SDR) from 2 to 4 mm underneath the nano-hybrid composite (FK) can improve the mechanical properties of the bulk-fill composites.(AU)

Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência à compressão, resistência à flexão e módulo de flexão de materiais compósitos de alta viscosidade, baixa viscosidade e compósitos nanohíbridos convencionais e quando cobertos com resina composta nano-híbrida em diferentes espessuras incrementais sobre os compósitos de resina tipo bulkfilll. Material e Métodos: Os espécimes (N = 60) foram fabricados a partir dos seguintes materiais ou suas combinações (n = 10 por grupo): a) compósito nano-híbrido convencional Z550 (FK), b) compósito de bulk-fill de alta viscosidade (Tetric N CeramTBF), c) compósito SDR (SDR) de bulk-fill de baixa viscosidade, d) Sonicfill (SF), e) SDR (2 mm) + FK (2 mm), f) SDR (4 mm) + FK (4 mm). Após 24 h de armazenamento em água, a resistência à compressão foi medida em uma máquina universal de ensaios (1 mm / min). Espécimes adicionais (N = 40) (25x2x2 mm3) foram confeccionados com FK, TBF, SDR e SF para determinação da resistência à flexão e do módulo de flexão, (n = 10) e submetidos ao teste de flexão de três pontos (0,5 mm / min). Os dados foram analisados utilizando one-way ANOVA e testes post-hoc T2 de Tamhane (p <0,05). Resultados: A resistência média à compressão (MPa) do compósito nano-híbrido (FK) foi significativamente maior (223,8 ± 41,3) que os demais grupos (123 ± 27 - 170 ± 24) (p <0,001). SDR (4 mm) + FK (2 mm) apresentou resistência à compressão significativamente maior do que quando coberta com 4 mm (143 ± 30) ou quando usada sozinha (146 ± 11) (p <0,05). A resistência à flexão média (159 ± 31) e o módulo de flexão de FK (34 ± 7) foram significativamente maiores do que os compósitos do tipo bulk-fill de alta ou baixa viscosidade (p <0,001). A resistência à flexão média do FS (132 ± 20) foi significativamente maior em comparação ao TBF (95 ± 25) (p <0,05). Conclusão: Os compósitos de resina do tipo bulk-fill demonstraram propriedades mecânicas mais insatisfatórias em comparação com o compósito nano-híbrido, mas semelhantes aos do SF. O aumento da espessura do composto de bulkfilll de baixa viscosidade (SDR) de 2 a 4 mm sob o compósito nano-híbrido (FK) pode melhorar as propriedades mecânicas dos compósitos de bulk-fill.(AU)