The properties of ZnO nanofilms on titanium surface by atomic layer deposition / 口腔医学

Objective@#To compare and investigate the physicochemical characteristics and antibacterial effect of ZnO nanofilms prepared by atomic layer deposition(ALD) at different deposition cycles.@*Methods@#According to different ALD cycles, four groups were set up (control group, 300, 600 and 1 200 cycles group). Using DEZn and water as precursors, ZnO nanofilms were prepared by ALD on the surface of pure titanium specimens. Surface morphology of the films was observed by scanning electron microscope (SEM); the element composition and crystal type of the films were observed by energy dispersive spectrometer (EDS) and X-Ray Diffraction (XRD); the hydrophilicity and thickness of the films were detected by water contact angle detector and ellipsometer. The cytotoxicity of the films was evaluated by CCK-8 assay. The antibacterial effect against S. aureus in vitro of the films was evaluated by optical density method.@*Results@#The surface morphology of the films was uniform and compact as shown through SEM. The grain size increased with the increase of the number of ALD cycles. EDS results showed that the films were mainly composed of Zn and O elements. XRD results confirmed that the composition of the films was ZnO. Results of water contact angle showed that the films were hydrophobic. The thickness of the films was nanoscale and there was a linear relationship between the thickness and ALD cycles. All experimental groups showed no cytotoxicity. The 1 200 cycles group showed the highest antibacterial rate of 65.9% and 52.3% at 24 and 48 hours respectively, which was the best among all experimental groups. @*Conclusion@#The ZnO nanofilms prepared by ALD at different cycles on pure titanium surface are uniform and compact. Thickness of the films increases with the increase of ALD cycles. The films have good biocompatibility and anti-S. aureus effect in vitro. The 1 200 cycles group has the best antibacterial effect.

Low-Fusing Porcelain Glaze Application on 3Y-TZP Surfaces can Enhance Zirconia-Porcelain Adhesion

Abstract The aim of this study was to assess whether surface treatment improves zirconia-porcelain adhesion. The 3Y-TZP blocks were cut into squares, then polished and sintered. The zirconia surface treatments were performed as follows: no treatment (C); tribochemical silica coating (TBS); glaze application + hydrofluoric acid etching (GA); glaze application + hydrofluoric acid etching + silanization (GAS); deposition of silica nanofilm (NF). After treatments, veneering porcelain cylinders (3.3 x 3.3 mm) were built up on all specimens and fired. Then the specimens were subjected to thermal cycling (6000 cycles), and subjected to shear test. Fractures were analyzed by stereomicroscopy and SEM. Data were statistically analyzed by 1-way ANOVA and Tukey's test (5%). Zirconia-porcelain bond strength was affected by the ceramic surface treatments (p=0.0001). GA (19.5±3 MPa) and GAS (16.2±4 MPa) recorded the highest bond strength values, while control group had the lowest bond value (10.1±4 MPa). Adhesive failure of the samples predominated. Therefore, glaze application as 3Y-TZP treatment before veneering porcelain stratification may enhance zirconia-porcelain adhesion.

Resumo O objetivo do estudo foi avaliar o efeito de tratamentos de superfície para melhora a união entre zircônia-porcelana. Os materiais testados foram 3Y-TZP e VM9. Os blocos de 3Y-TZP foram cortados em quadrados, polidos e sinterizados. Os tratamentos de superfície foram: Rocatec soft e aplicação de silano (TBS), vitrificação e ácido fluorídrico (GA), vitrificação, ácido fluorídrico e aplicação de silano (GAS), deposição de nanofilme de sílica (NF) e ausência de tratamento (C). Após os tratamentos, cilindros de porcelana foram construídos sobre as amostras e sinterizados. Após a sinterização da porcelana, todas as amostras foram submetidas a ciclos térmicos (6000 ciclos). Em seguida, os espécimes foram acoplados em uma máquina de ensaio universal e foi realizado o teste de micro cisalhamento a uma velocidade de 1,0 mm/min. As fraturas foram analisadas por estereomicroscópio e MEV. Os dados foram submetidos à ANOVA 1fator e teste de Tukey (5%). A resistência de união zircônia-porcelana foi afetado pelos tratamentos de superfície de cerâmica (p=0,0001). GA e GAS registraram os maiores valores de resistência de união, os valores mais baixos de resistência de união foram observados no grupo C (ausência de tratamento) (19,5 ± 3a, 16,2 ± 4ab e 10,1 ± 4c respectivamente). Houve predominância de falhas adesivas. Portanto, a vitrificação pode ser considerada uma opção para aumentar a resistência de união entre zircônia-porcelana.

Avaliação in situ e in vitro do efeito antimicrobiano de um nanofilme experimental de dióxido de silício com nanopartículas de prata / In situ and in vitro evaluation of the antimicrobial effect of an experimental nanofilm of silicon dioxide with silver nanoparticles

A difusão da nanotecnologia a fim de projetar novos materiais em escala nanométrica conduziu ao desenvolvimento de uma ampla variedade de nanopartículas fabricadas para aplicações comerciais. Tendo por objetivo buscar um produto que aprimore as características dos materiais dentários em voga, optou-se por pesquisar um novo material que não é utilizado em Odontologia, mas que tem uma extensa aplicabilidade em diversos campos, como na indústria alimentícia, na superfície de bancadas de hospitais, em instrumentais cirúrgicos, paredes, pisos, roupas e no setor automobilístico, de aviação e naval. Assim, buscou-se avaliar um nanofilme de dióxido de silício, comercializado como vidro líquido, e seu possível aperfeiçoamento com a incorporação de nanopartículas de prata à sua composição quanto ao seu comportamento microbiológico utilizando como substrato amostras de resina acrílica autopolimerizável. Primeiramente foram realizados ensaios para caracterização da solução do vidro líquido através da avaliação do teor de sólidos presentes e da sua densidade, além da superfície dos nanofilmes formados por meio de microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a espectrômetro de energia dispersiva (EDS). Depois, foi averiguado o comportamento microbiológico dos nanofilmes quanto à citotoxicidade e à formação de biofilme in vitro e in situ. Na caracterização do vidro líquido identificou-se uma pequena discrepância quanto ao teor de sólidos e a densidade obtida em relação aos dados do fabricante. Análises semiquantitativas por MEV e EDS confirmaram a presença da prata no nanofilme experimental e permitiu a observação da configuração de nanoaglomerados formados após a polimerização de ambos os filmes. O ensaio de citotoxicidade mostrou que após a formação do nanofilme este não é citotóxico, mas que as soluções de sílica e experimental apresentam citotoxicidade em baixas diluições. Quanto à formação de biofilme, independente do substrato e do tipo de ensaio, in situ ou in vitro, o nanofilme experimental inibiu a adesão bacteriana. Conclui-se então que o nanofilme experimental de sílica com nanopartículas de prata desenvolvido neste trabalho apresenta o potencial de diminuir o crescimento bacteriano em materiais dentários aplicados provisoriamente em áreas críticas onde é necessária a cicatrização tecidual

The propagation of nanotechnology in order to design new nanoscale materials led to the development of a wide variety of nanoparticles manufactured for commercial applications. With the objective of seeking a product that enhances the characteristics of dental materials in vogue, it was decided to search for a new material that is not used in dentistry, but has a wide applicability in various fields, such as in the food industry, surface countertops of hospitals, surgical instruments, walls, floors, clothing and automotive, aviation and shipbuilding industry. Thus, it sought to evaluate a silicon dioxide nanofilm, commercially available as liquid glass, and its possible improvement with the addition of silver nanoparticles to its composition using samples of acrylic resin as substrate. Initially tests were carried out to characterize the liquid glass solution by evaluating the solids content and their density, beyond the surface of nanofilms formed by means of a scanning electron microscope (SEM) coupled with energy dispersive spectrometer (EDS). Then it was examined microbiological behavior of nanofilms for cytotoxicity and in vitro and in situ biofilm formation. In the liquid glass characterization it was identified a small discrepancy in the solids content and the density obtained compared to manufacturer's data. The SEM and EDS analysis confirmed the presence of silver in the experimental nanofilm and allowed the observation of the nanoclusters configuration formed after polymerization of both films. The cytotoxicity assay showed that after the formation of nanofilm this is not cytotoxic, but the silica and the experimental solutions exhibit cytotoxicity at lower dilutions. As to the formation of biofilm regardless of the type of substrate and the assay in situ or in vitro, experimental nanofilm inhibit bacterial adhesion. It follows then that the silica experimental nanofilm with silver nanoparticles developed in this work has the potential to reduce bacterial growth in dental materials provisionally applied in critical areas where tissue healing is required