Multiple-peak and single-peak dental curing lights comparison on the wear resistance of bulk-fill composites

Abstract: The effects of tooth brushing could affect the long-term esthetic outcome of composite restorations. This study evaluated the effect of two different emission spectrum light-curing units on the surface roughness, roughness profile, topography and microhardness of bulk-fill composites after in vitro toothbrushing. Valo (multiple-peak) and Demi Ultra (single-peak) curing lights were each used for 10s to polymerize three bulk-fill resin composites: Filtek Bulk Fill Posterior Restorative (FBF), Tetric EvoCeram Bulk Fill (TET) and Surefil SDR Flow (SDR). After 30,000 reciprocal strokes in a toothbrushing machine, the roughness profile, surface roughness, surface morphology, and microhardness were examined. Representative SEM images were also obtained. When light-cured with the Demi Ultra, SDR showed the most loss in volume compared to the other composites and higher volume loss compared to when was light-cured with Valo. The highest surface roughness and roughness profile values were found in SDR after toothbrushing, for both light-curing units tested. FBF always had the greatest microhardness values. Light-curing TET with Valo resulted in higher microhardness compared to when using the Demi Ultra. Confocal and SEM images show that toothbrushing resulted in smoother surfaces for FBF and TET. All composites exhibited surface volume loss after toothbrushing. The loss in volume of SDR depended on the light-curing unit used. Toothbrushing can alter the surface roughness and superficial aspect of some bulk-fill composites. The choice of light-curing unit did not affect the roughness profile, but, depending on the composite, it affected the microhardness.

Effect of high energy X-ray irradiation on the nano-mechanical properties of human enamel and dentine

Abstract Radiotherapy for malignancies in the head and neck can cause common complications that can result in tooth damage that are also known as radiation caries. The aim of this study was to examine damage to the surface topography and calculate changes in friction behavior and the nano-mechanical properties (elastic modulus, nanohardness and friction coefficient) of enamel and dentine from extracted human third molars caused by exposure to radiation. Enamel and dentine samples from 50 human third molars were randomly assigned to four test groups or a control group. The test groups were exposed to high energy X-rays at 2 Gy/day, 5 days/week for 5 days (10 Gy group), 15 days (30 Gy group), 25 days (50 Gy group), 35 days (70 Gy group); the control group was not exposed. The nanohardness, elastic modulus, and friction coefficient were analyzed using a Hysitron Triboindenter. The nano-mechanical properties of both enamel and dentine showed significant dose-response relationships. The nanohardness and elastic modulus were most variable between 30-50 Gy, while the friction coefficient was most variable between 0-10 Gy for dentine and 30-50 Gy for enamel. After exposure to X-rays, the fracture resistance of the teeth clearly decreased (rapidly increasing friction coefficient with increasing doses under the same load), and they were more fragile. These nano-mechanical changes in dental hard tissue may increase the susceptibility to caries. Radiotherapy caused nano-mechanical changes in dentine and enamel that were dose related. The key doses were 30-50 Gy and the key time points occurred during the 15th-25th days of treatment, which is when application of measures to prevent radiation caries should be considered.

Effect of different light curing units on Knoop hardness and temperature of resin composite.

Aim: To evaluate the influence of quartz tungsten halogen and plasma arc curing (PAC) lights on Knoop hardness and change in polymerization temperature of resin composite. Materials and Methods: Filtek Z250 and Esthet X composites were used in the shade A3. The temperature increase was registered with Type-k thermocouple connected to a digital thermometer (Iopetherm 46). A self-cured polymerized acrylic resin base was built in order to guide the thermocouple and to support the dentin disk of 1.0 mm thickness obtained from bovine tooth. On the acrylic resin base, elastomer mold of 2.0 mm was adapted. The temperature increase was measured after composite light curing. After 24 h, the specimens were submitted to Knoop hardness test (HMV-2000, Shimadzu, Tokyo, Japan). Data were submitted to ANOVA and Tukey's test (a = 0.05). Results: For both composites, there were no significant differences (P > 0.05) in the top surface hardness; however, PAC promoted statistically lower (P < 0.05) Knoop hardness number values in the bottom. The mean temperature increase showed no significant statistical differences (P > 0.05). Conclusion: The standardized radiant exposure showed no influence on the temperature increase of the composite, however, showed significant effect on hardness values.

Effect of microwave disinfection on physical and mechanical properties of acrylic resins

This study evaluated the effect of microwave energy on the hardness, impact strength and flexural strength of the Clássico, Onda-Cryl and QC-20 acrylic resins. Aluminum die were embedded in metallic or plastic flasks with type III dental stone, in accordance with the traditional packing technique. A mixing powder/liquid ratio was used according to the manufacturer's instructions. After polymerization in water batch at 74ºC for 9 h, boiling water for 20 min or microwave energy at 900 W for 10 min, the specimens were deflasked after flask cooling at room temperature, and submitted to finishing. Specimens non-disinfected and disinfected by microwave irradiation were submitted to hardness, impact and flexural strength tests. Each specimen was immersed in distilled water and disinfected in a microwave oven calibrated to 650 W for 3 min. Knoop hardness test was performed with 25 g load for 10 s, impact test was carried out using the Charpy system with 40 kpcm, and 3-point bending test with a crosshead speed of 0.5 mm/min until fracture. Data were submitted to statistical analysis by ANOVA and Tukey's test (?=0.05). Disinfection by microwave energy decreased the hardness of Clássico and Onda-Cryl acrylic resins, but no effect was observed on the impact and flexural strength of all tested resins.

Este estudo verificou o efeito da desinfecção por microondas sobre a dureza, impacto e resistência à flexão das resinas acrílicas Clássico, Onda-Cryl e QC-20. Matrizes de alumínio foram incluídas em muflas metálica ou de plástico com gesso pedra tipo III, de acordo com a técnica de inclusão tradicional. A proporção polímero/monômero foi de acordo com as recomendações dos fabricantes. Depois da polimerização em água à temperatura de 74ºC por 9 h, água em ebulição por 20 min ou por energia de microondas a 900 W por 3 min, os corpos-de-prova foram demuflados após esfriamento da mufla em temperatura ambiente e submetidos ao polimento convencional. Testes de dureza, impacto e resistência à flexão foram feitos nos corpos-de-prova submetidos ou não à desinfecção por microondas. Cada corpo-de-prova foi submetido individualmente à desinfecção por microondas em forno doméstico com 900 W de potência por 3 min, imersos em 150 mL de água destilada. O teste de dureza Knoop foi realizado com carga de 25 g por 10 s, a de impacto pelo sistema Charpy com 40 kpcm e o de flexão por três pontos com velocidade de 0,5 mm/min até fratura. Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey (?=0,05). A desinfecção simulada por microondas diminuiu a dureza Knoop das resinas Clássico e Onda-Cryl e não promoveu nenhum efeito nas resistências ao impacto e à flexão das resinas estudadas.

Influence of shade and irradiation time on the hardness of composite resins

This study tested the following hypotheses: 1. increasing light irradiation time (IT) produces greater values of superficial hardness on different depths (0 and 3 mm); and 2. a dark shade composite (A3) needs longer IT than a light shade composite (A1) to produce similar hardness. Disk-shaped specimens (n=24 per shade) were fabricated using a 3-mm-thick increment of composite resin (Z100). Specimens were randomly assigned to 3 groups (n=8) according to the IT (400 mW/cm2) at the upper (U) surface: A1-10 and A3-10: 10 s; A1-20 and A3-20: 20 s; A1-40 and A3-40: 40 s. Specimens were stored in black lightproof containers at 37ºC for 24 h before indentation in a hardness tester. Three Vickers indentations were performed on the U and lower (L) surfaces of each specimen. The indent diagonals were measured and the hardness value calculated. The results were analyzed statistically by ANOVA and Tukey's test (alpha=0.05). Statistically significant differences were found between U and L surfaces of each composite shade-IT combination (p=0.0001) and among the ITs of same shade-surface combination (p=0.0001), except between groups A1-20U and A1-40U, confirming the study hypothesis 1 and partially rejecting the hypothesis 2.

Esse estudo testou as hipóteses de que: 1. maior tempo de fotopolimerização (TF) produz maior dureza superficial em diferentes profundidades (0 e 3 mm) de resina composta (RC); 2. a cor escura (A3) de RC exige maior TF do que a RC clara (A1) para obter o mesmo grau de D. Foram fabricados 24 corpos-de-prova para cada cor de RC em único incremento de 3 mm (Z100), dividindo-os em 3 grupos (n=8), de acordo com os TF (400 mW/cm²) na superfície superior (S): A1-10 e A3-10: 10 s; A1-20 e A3-20: 20 s; A1-40 e A3-40: 40 s. Os corpos-de-prova foram armazenados sem luz, a 37ºC por 24 h, antes de aferir o grau de dureza nas superfícies S e inferior (I) com um durômetro. Foram realizadas 3 penetrações Vickers em cada superfície (S e I) dos corpos-de-prova (n=24). As diagonais das penetrações foram medidas e os valores de dureza calculados. ANOVA e Tukeyforam usados nas análises estatísticas (a=0,05). Ocorreram diferenças significativas entre S e I para cada combinação de cor-TF (p=0,0001) e entre os TF de mesma combinação cor-superfície (p=0,0001), exceto entre A1S20 e A1S40, confirmando a hipótese 1, mas rejeitando parcialmente a hipótese 2.

Effect of veneering materials and curing methods on resin cement knoop hardness

This study evaluated the Knoop hardness of Enforce resin cement activated by the either chemical/physical or physical mode, and light cured directly and through ceramic (HeraCeram) or composite resin (Artglass). Light curing were performed with either conventional halogen light (QTH; XL2500) for 40 s or xenon plasma arc (PAC; Apollo 95E) for 3 s. Bovine incisors had their buccal surfaces flattened and hybridized. On these surfaces a mold was seated and filled with cement. A 1.5-mm-thick disc of the veneering material was seated over this set for light curing. After storage (24 h/37ºC), specimens (n=10) were sectioned for hardness (KHN) measurements in a micro-hardness tester (50 gf load/ 15 s). Data were submitted to ANOVA and Tukey's test (alpha=0.05). It was observed that the dual cure mode yielded higher hardness compared to the physical mode alone, except for direct light curing with the QTH unit and through Artglass. Higher hardness was observed with QTH compared to PAC, except for Artglass/dual groups, in which similar hardness means were obtained. Low KHN means were obtained with PAC for both Artglass and HeraCeram. It may be concluded that the hardness of resin cements may be influenced by the presence of an indirect restorative material and the type of light-curing unit.

Este estudo avaliou a dureza Knoop do cimento resinoso Enforce ativado pelos modos químico/físico ou somente físico, fotoativados diretamente e através de cerâmica (HeraCeram) ou compósito (Artglass). A fotoativação foi realizada com luz halógena convencional (QTH; XL2500) por 40 s, e com arco de plasma de xenônio (PAC; Apollo 95E) por 3 s. Incisivos bovinos tiveram suas faces vestibulares planificadas e hibridizadas. Sobre esta superfície foi assentada matriz, a qual foi preenchida com cimento. Um disco de material para faceta foi assentado sobre este conjunto para fotoativação. Após armazenagem (24 h/37ºC), as amostras (n=10) foram seccionadas para leitura de dureza (KHN), realizadas em aparelho micro-durômetro (50 gf / 15 s). Os dados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Tukey (a = 0,05). Foi verificado que o cimento no modo dual apresentou maiores valores de dureza, comparado ao modo físico, exceto para fotoativação direta e através de Artglass com QTH. Valores mais altos de dureza foram observados com QTH comparado ao PAC, exceção aos grupos Artglass/dual, em que valores similares foram obtidos. Baixos valores de dureza Knoop foram obtidos com PAC com ambos o materiais Artglass e HeraCeram. Os valores de dureza dos cimentos resinosos podem ser influenciados pelo material restaurador indireto e também pelo tipo de aparelho fotoativador utilizado.

Effect of the increase of energy density on knoop hardness of dental composites light-cured by conventional QTH, LED and xenon plasma arc

Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito do aumento da densidade de energia na dureza Knoop das resinas compostas Z250 e Esthet-X. Cavidades cilíndricas (3 mm de diâmetro X 3mm de profundidade) foram preparadas na superfície vestibular de 144 incisivos bovinos. As resinas compostas foram inseridas em incremento único e fotopolimerizadas com diferentes unidades e tempos de fotopolimerização: luz halógena convencional (700 mW/cm2; 20 s, 30 s and 40 s); LED (diodo emissor de luz; 440 mW/cm2; 20 s, 30 s and 40 s); PAC (arco de plasma de xenônio; 1700 mW/cm2; 3 s, 4,5 s and 6 s). Os espécimens foram armazenados a 37°C durante 24 h, previamente à realização das leituras de dureza Knoop. Foram realizadas três leituras por profundidade: superfície, 1 mm e 2 mm. Os dados foram submetidos à ANOVA e ao teste de Tukey (p<0,05). Independente da unidade de fotopolimerização ou da densidade de energia, a dureza do compósito Z250 foi estatisticamente superior do que o compósito Esthet-X (p<0.05). A dureza dos compósitos fotoativados por PAC foi estatisticamente inferior em relação aos compósitos fotoativados por luz halógena ou LED (p<0.05) que, por sua vez, não diferiram entre si, independentemente da profundidade. O aumento do tempo de exposição produziu compósitos com maiores valores de dureza Knoop quando se utilizou LED ou PAC (p<0.05). Para luz halógena o aumento do tempo de exposição não influenciou os valores de dureza (p>0.05). Os valores de dureza Knoop diminuíram com o aumento da profundidade. O aumento da densidade de energia produziu compósitos com maior dureza Knoop quando o LED e o PAC foram utilizados como fontes de polimerização.

Effect of light curing tip distance and resin shade on microhardness of a hybrid resin composite

A cor do compósito e a polimerização realizada com a ponta do aparelho de fotoativação distante da superfície do compósito são fatores que podem afetar a efetividade de polimerização. Assim, o objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a influência desses fatores na microdureza superficial de um compósito híbrido (Z250 – 3M ESPE). Quarenta e cinco espécimes de compósito foram aleatoriamente preparados de acordo com os nove grupos experimentais (n = 5): três distâncias de fotoativação (2 mm, 4 mm e 8 mm) e três cores de compósito (A1, A3,5 e C2). Todas as amostras foram fotoativadas com aparelho de fotoativação ajustado com intensidade contínua de 550 mW/cm2. Após 24 horas, dez medidas de dureza Knoop foram obtidas nas superfícies de topo e fundo de cada amostra, com carga de 25 gramas por um tempo de 10 segundos. Resultados mostraram que, para a superfície de fundo, os grupos com a fotoativação realizada com distância de 2 e 4 mm apresentaram maiores médias do que os grupos com distância de 8 mm, e os grupos de cor A1 apresentaram maiores médias e com diferenças estatísticas que os grupos de cor C2, e o grupo A3,5 não apresentou diferenças estatísticas quando comparado aos outros grupos. Para a superfície de topo, não houve diferenças estatísticas significantes para os fatores estudados. Para todas as condições experimentais, a superfície de fundo apresentou médias de durezas estatisticamente menores do que as da superfície de topo. Pode-se concluir que os fatores cor do compósito e distância de polimerização são importantes fatores a serem considerados para a obtenção de adequada polimerização.

Comparación entre la longitud de onda y la profundidad de curado en lámparas de fotocurado / Comparison between wavelength and depth of curing in visible light activation units

En este estudio de tipo descriptivo, correlacional y diseño no experimental, se comparó la variación de la longitud de onda con la marca comercial, el tiempo y la frecuencia de uso de veinte lámparas de fotocurado, y se relacionó esto con la profundidad de curado. Muestreo: debían ser 5 lámparas de las marcas Optilux (Demetron), Gnatus (Gnatus), Deglux (Degussa), Sunlite (Fen Dental) y XL1500 (3M) nuevas, 5 lámparas de las mismas marcas con un tiempo de uso de 6 meses, 5 lámparas de iguales marcas con una frecuencia de uso mayor a 12 veces diarias. La prueba se realizó con 20 formaletas de caucho de forma rectangular (1 cm x 5 mm), donde se empacó resina A3.5 Z100 (3M). Se midió la longitud de onda de cada lámpara con un simulador de paralelómetro que llevó un aditamento de precisión para sujetar la fibra de la lámpara y estandarizar la dirección de la luz, y se expuso la luz por 40 seg. en cada formaleta. Se evaluaron la proundidad de cruado y la dureza con el durímetro de Barcol de cada muestra. Se utilizó análisis de correlación de Pearson y se concluyó: las lámparas dieron mayor dureza a 2 mm en la resina, independientemente de la longitud de onda y hubo una relación lineal entre longitud de onda y profundidad de curado, así como entre dureza y longitud de onda

Microestructura y dureza de aleaciones odontológicas utilizadas en prótesis sobre implantes soldadas con láser / The microstructure and hardness of dental alloyds used in prosthetic applications welded by laser

Se evaluó la microestructura y la dureza de las aleaciones odontológicas utilizadas en prótesis sobre implanttes soldadas con laser. Los materiales utilizados fueron titanio comercialmente puro, una aleación de plata-paladio y una aleación de oro-paladio. Se verificó que en las soldaduras con laser la microestructura de las aleaciones presentaba tres regiones distintas: una hilera de soldadura, la zona afectada por el calor - (ZAC) y un metal base. El Ti (comercialmente puro) presentó una microestructura con una hilera de soldadura más refinada y de mayor dureza que un metal base y uno ZAC. Se observaron en las aleaciones AG-Pd y Au-Pd la aparición de una estructura dendrítica en la hilera de soldadura, siendo la dureza de éste menor que la del metal base y uno ZAC. Las microestructuras y la dureza fueron acordes con las altas velocidades de enfriamiento obtenidas durante la soldadura. En las tres aleaciones la ZAC fue pequeña comparado con otros procesos de soldadura, como uno convencional

Avaliaçäo da resistência flexural, dureza e desgaste de resinas compostas fotoativadas com luz halógena e laser de argônio em diferentes atmosferas / Evaluation of flexural strength, hardness and wear in composites photoactivated by visible light source and argon laser in different atmospheres

Este trabalho tem como objetivo analisar a resistência flexural, dureza e desgaste das resinas compostas: Z100, Prodigy, Heliomolar RO e Durafill VS, quando fotoativadas com laser de Argônio (10 seg.) e luz halógena (40 seg.), com a mesma intensidade (600 mW/cm²). Os resultados permitiram concluir que: em relaçäo à resistência flexural, as resinas compostas Z100 e Prodigy apresentaram as maiores médias quando fotoativadas pela luz halógena. As resinas compostas Durafill VS e Heliomar RO apresentaram médias semelhantes independente da fonte fotoativadora. Apenas a resina composta Z100 sofreu reduçäo na média em funçäo do tempo. Em relaçäo à dureza, as resinas compostas Z100 e Prodigy apresentaram as maiores médias quando fotoativadas pelo laser de Argônio...