Effect of Ceramic Thickness on the Bond Strength to Resin-Luting Agents before and after Thermal Cycling

Abstract This study investigated microshear bond strength (µSBS) of two (2) dual-cured resin-luting agents (RelyX™ Ultimate and RelyX™ U200) when photoactivated through varying thicknesses of lithium disilicate, with or without thermal cycling. Discs of IPS e.max Press of 0.5, 1.5, and 2 mm in thickness were obtained. Elastomer molds (3.0 mm in thickness) with four cylinder-shaped orifices 1.0 mm in diameter, were placed onto the ceramic surfaces and filled with resin-luting agents. A Mylar strip, glass plate, and load of 250 grams were placed over the filled mold. The load was removed and the resin-luting agents were photoactivated through the ceramics using a single-peak LED (Radii Plus.) All samples were stored in distilled water at 37oC for 24 h. Half of the samples were subjected to thermal cycling (3,000 cycles; 5ºC and 55ºC). All samples were then submitted to µSBS test using a universal testing machine (Instron 4411) at a crosshead speed of 0.5 mm/min. Data were submitted to three-way ANOVA and Tukey post-hoc test (α=0.05). The mean µSBS at 24 h was significantly higher than after thermal cycling (p<0.05). No statistical difference was found between resin-luting agents (p > 0.05). The mean µSBS for groups photoactivated through 0.5 mm ceramic were significantly higher than 1.5 mm and 2.0 mm (p < 0.05). In conclusion, increased ceramic thicknesses reduced the bond strength of tested resin-luting agents to lithium disilicate. No differences were found between resin-luting agents. Thermal cycling reduced the bond strength of both resin-luting agents.

Resumo: Este estudo investigou a resistência de união ao microcisalhamento (RUµC) de dois (2) agentes de cimentação de resina dual (RelyX™ Ultimate e RelyX™ U200) quando fotoativados através de diferentes espessuras de dissilicato de lítio, com ou sem ciclagem térmica. Discos do IPS e.max Press de 0,5, 1,5 e 2 mm de espessura foram obtidos. Moldes de elastômero (3,0 mm de espessura) com quatro orifícios cilíndricos de 1,0 mm de diâmetro foram colocados sobre as superfícies cerâmicas e preenchidos com agentes de cimentação de resina. Uma tira Mylar, placa de vidro e carga de 250 gramas foram colocadas sobre o molde preenchido. A carga foi removida e os agentes de cimentação resinosos foram fotoativados através da cerâmica usando um LED de pico-único (Radii Plus). Todas as amostras foram armazenadas em água deionizada a 37oC por 24 h. Metade das amostras foi submetida a ciclagem térmica (3.000 ciclos; 5ºC e 55ºC). Todas as amostras foram então submetidas ao teste de RUµC usando uma máquina de teste universal (Instron 4411) com velocidade de 0,5 mm/min. Os dados foram submetidos à Análise de Variância três fatores e ao teste post-hoc de Tukey (α = 0,05). A média de RUµC em 24 h foi significativamente maior do que após a ciclagem térmica (p < 0,05). Não houve diferença estatística entre os cimentos resinosos (p > 0,05). As médias de RUµC para grupos fotoativados através de cerâmica de 0,5 mm foram significativamente maiores do que 1,5 mm e 2,0 mm (p < 0,05). Em conclusão, o aumento da espessura da cerâmica reduziu a resistência de união dos agentes de cimentação resinosos ao dissilicato de lítio. Não foram encontradas diferenças entre os agentes de cimentação resinosos. A ciclagem térmica reduziu a resistência de união de ambos os agentes de cimentação resinosos.

Microtensile bond strength of resin composite to dentin using different adhesive systems and directions of electric current

Resumo O objetivo neste estudo foi avaliar o efeito da direção da corrente elétrica na resistência da união resina composta-dentina usando três sistemas adesivos. Dentes molares humanos foram distribuídos de acordo com o sistema adesivo (dois passos autocondicionante - Clearfil SE Bond, Kuraray [CSE]; e um passo autocondicionante - Single Bond Universal, 3M ESPE [SBU]; e dois passos convencional - Adper Single Bond 2, 3M ESPE [SB2]), a direção da corrente elétrica (sem corrente elétrica - controle, correntes elétricas direta e reversa - 35µA) e tempo de armazenamento (24h - imediato e 6 meses). Blocos de resina composta (Filtek Z350XT, 3M ESPE) foram aderidos à dentina. Amostras de dentina-resina foram produzidas e armazenadas em água destilada a 37ºC por 24 horas e 6 meses para o teste de resistência da união à microtração (µTBS) (n = 10; ~12 palitos por dente). Os padrões de fratura foram analisados ​​em estereomicroscópio e classificados em falhas coesiva na dentina, coesiva na resina, adesiva ou mista. A penetração do adesivo na dentina e a formação da camada híbrida foram avaliadas em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os dados foram submetidos à ANOVA três fatores seguidos pelo teste post hoc de Tukey (α = 0,05). Não houve diferenças na µTBS quando os sistemas adesivos foram aplicados sob as correntes elétricas direta e reversa, mas ambas as correntes elétricas aumentaram a µTBS para todos os sistemas adesivos. SBU apresentou os menores valores de µTBS para o grupo controle em ambos os tempos de armazenamento e para a corrente elétrica direta em 6 meses de armazenamento. Falhas adesivas foram mais frequente em todos os grupos. A corrente elétrica formou longos tags resinosos para todos os sistemas adesivos. O armazenamento por 6 meses não diminuiu significativamente os valores de µTBS. Ambos os sentidos da corrente elétrica (cargas positivas e negativas) a 35µA podem aumentar a µTBS dos sistemas adesivos testados à dentina.

Abstract Thisstudy aimed to evaluate the effect of the electric current direction application on the resin composite-dentin bond strength using three adhesive systems. Human molar teeth were distributed according to the adhesive system (two-step self-etch - Clearfil SE Bond, Kuraray [CSE]; one-step self-etch - Single Bond Universal, 3M ESPE [SBU]; and two-step etch-and-rinse - Adper Single Bond 2, 3M ESPE [SB2]), electric current direction (without electric current - control, direct and reverse electric currents - 35µA), and storage time (24h - immediate and 6 months). Resin composite blocks (Filtek Z350XT, 3M ESPE) were bonded to dentin. The teeth/resin composites specimens were stored in distilled water at 37ºC for 24 hours and 6 months for the microtensile bond strength (µTBS) test (n = 10; ~12 sticks for each tooth). Failure patterns were analyzed on a stereomicroscope and classified as cohesive-dentin, cohesive-resin, adhesive or mixed. Adhesive penetration into dentin and hybrid layer formation were evaluated in a scanning electron microscope (n = 6). Data were submitted to a three-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test (α = 0.05). There are no differences in µTBS when the adhesive systems were applied under direct and reverse electric currents, but both electric currents increased the µTBS for all adhesive systems. SBU showed the lowest µTBS values for control groups in both storage times and direct electric current in 6 months of storage. The adhesive failure pattern was more frequently observed in all groups. The electric current formed long resin tags for all adhesive systems. Storage for 6 months did not significantly decrease µTBS values. Both directions of electric current (positive and negative charges) at 35µA can increase the µTBS of the adhesive systems tested to dentin.

Synthesis, characterization, and incorporation of upconverting nanoparticles into a dental adhesive

Abstract: The purpose of this study was to describe the synthesis, characterization, and functionalization of b-NaYF4:30%Yb/0.5%Tm upconverting nanocrystals for use as nanofillers in a dental adhesive and microscopically evaluate the interface between the particles and a commercial adhesive. The upconverting nanoparticles were synthesized and purified by thermal decomposition, and their chemical composition determined by energy dispersive X-Ray spectroscopy. The crystalline structure was characterized using X-Ray diffraction and morphology and size were observed with scanning and transmission electron microscopy. Upconverting emission was evaluated by spectrophotometry irradiating the particles with a 975 nm diode laser. Particles were functionalized with polyacrylic acid and the success was confirmed by measurement of Zeta Potential and transmission electron microscopy. The results of X-ray diffraction found a pure hexagonal phase crystalline pattern. Scanning electron microscopy showed uniform dispersion of hexagonal-shaped particles of approximately 150 nm. Upconversion emission was observed in 344 nm, 361 nm, 450 nm, 474nm, 646 nm, 803 nm. Functionalization success was confirmed by formation of a stable aqueous colloid with a Zeta potential of −29.5mV and the absence of voids in the particle-adhesive interface on the transmission electron microscopy images. The reported synthesis and functionalization process produced upconverting nanoparticles emitting photons within the blue spectral region (450 nm and 474 nm).

Effects of ferrule and diameter of parallel cast post and core on fracture resistance / Efeitos da férula e diâmetro de núcleos metálicos paralelos na resistência a fratura

Objective: The aim of this study was to evaluate the effects of using different diameters of parallel cast posts with, or without ferrule, on the overall fracture resistance of Cast Post and Core (CPC). Material and Methods: Forty (40) endodontically treated human maxillary central incisors were divided into four groups (n=10): [F1] 1.0 mm diameter post with ferrule; [NF1] 1.0 mm diameter cast post without ferrule; [F1.5] 1.5 mm diameter cast post with ferrule; [NF1.5] 1.5 mm diameter post without ferrule. For all teeth, the post space (9.0 mm, in depth) was prepared using ParaPostTM drill. CPC using base metal alloy were fabricated and were cemented using resin modified glass ionomer (RMGI) cement along with the Porcelain Fused to Metal (PFM) crowns. A universal testing machine (Instron) was used to apply horizontal force perpendicular to the long axis of the tooth at the center of lingual surface, until catastrophic failure. Data was submitted to two-way ANOVA and Scheffé tests (P<0.05). Results: Both post diameter and ferrule statistically affected the maximum load at fracture (P=0.004 and P=0.013, respectively). The highest mean values were observed for samples with ferrule and wider post size (490N), while the lowest were observed for samples without ferrule and narrower post size (254N). There was no relationship between the presence of a ferrule and post size (P=0.937). Conclusion: For endodontically treated teeth with no ferrule, a wider-diameter cast post increased fracture resistance of a CPC and PFM crown procedure. (AU)

Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de diferentes diâmetros de núcleos metálicos paralelos (com ou sem férula) na resistência a fratura do procedimento restaurador. Material e Métodos: Quarenta (40) incisivos centrais superiores humanos foram tratados endodonticamente e divididos em quarto grupos (n=10): [F1] Diâmetro de 1.0 mm, com férula; [NF1] Diâmetro de 1.0 mm, sem férula; [F1.5] Diâmetro de 1.5 mm, com férula; [NF1.5] Diâmetro de 1.5 mm, sem férula. Para todos os dentes, o espaço foi preparado para o núcleo (9.0 mm, em comprimento) utilizando brocas do ParaPostTM. Os núcleos metálicos e as coroas metalocerâmicas fabricadas foram cimentados utilizando-se cimento de ionômero de vidro modificado por resina. Uma máquina de ensaios universal (Instron) foi utilizada para aplicar uma força horizontal perpendicular ao longo eixo do dente, no centro da face lingual, até falha catastrófica. Os dados foram analisados através de análise de variância de dois fatores e teste de Scheffé (p<0.05). Resultados: O diâmetro do núcleo e a presença (ou ausência) de férula afteram estatiscamente a resistência máxima a fratura do procedimento (P=0.004 e P=0.013, respectivamente). Os maiores valores foram observados para amostras com férula e de maior diâmetro (490N), enquanto os menores valores foram observados para amostras sem férula e de menor diâmetro (254N). Conclusão: Para dentes tratados endodondicamente, com férula, um núcleo de maior diâmetro aumentou a resistência a fratura de procedimentos restauradores envolvendo coroas metalocerâmicas cimentadas sobre núcleos metálicos fundidos. (AU)

Indirect Restoration Thickness and Time after Light-Activation Effects on Degree of Conversion of Resin Cement

This study evaluated the effects of indirect restorative materials, curing conditions and time on the degree of conversion (DC) of a dual-cured resin cement using infrared spectroscopy. The resin cement (RelyX Unicem 2, 3M ESPE) was applied to the diamond surface of a horizontal attenuated-total-reflectance unit and activated using one of following conditions: self-cure, direct light exposure, light exposure through indirect restorative materials (resin nano-ceramic: Lava Ultimate, 3M ESPE or feldspathic ceramic: Vita Blocks Mark II, Vita Zahnfabrik). Four thicknesses (0.5, 1.0, 1.5 or 2.0 mm) of each indirect material were analyzed, and the light-activation was performed using a blue LED light. Data (n=5) were analyzed by three-way ANOVA, Tukey's post hoc and Dunnett's tests (α=5%). No significant differences in DC were observed between indirect materials of similar thickness. All groups exhibited higher DC after 10 min than after 5 min. At both times points, the self-cure group exhibited significantly lower DC than all the light exposure groups. Only when the overlying indirect restoration had a thickness of 2 mm did DC decrease significantly. The presence of a thick, indirect restoration can decrease the DC of resin cement. DC after 10 min was higher than after 5 min. The self-cure mode yielded lower DC than the light-activating one.

Este estudo avaliou os efeitos do tipo de material restaurador indireto, da condição de ativação e do tempo no grau de conversão de um cimento resinoso de dupla ativação, utilizando espectroscopia de luz infravermelha. O cemento resinoso (RelyX Unicem 2, 3M ESPE) foi aplicado à superfície do diamante da unidade de reflectância atenuada e ativado segundo as seguintes condições: ativação química, exposição direta da luz e aplicação da luz através de dois materiais protéticos: resina nano-cerâmica (Lava Ultimate, 3M ESPE) ou cerâmica feldspática (Vita Blocks Mark II, Vita Zahnfabrik). Quatro espessuras de cada um desses materiais (0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mm) foram analisadas e a ativação realizada com luz LED. Os dados (n=5) foram analisados pela ANOVA três fatores, testes de Tukey e Dunnett (5%). Nenhuma diferença do grau de conversão foi observada entre os materiais. Todos os grupos mostraram maior grau de conversão após 10 min que após 5 min. Em ambos os tempos, o grupo ativado quimicamente teve menor grau de conversão que todos os grupos fotoativados. O grau de conversão foi reduzido somente quando foi utilizada a peça protética de 2 mm. Espessas peças protéticas podem reduzir o grau de conversão do cemento resinoso. A grau de conversão após 10 min é maior que após 5 min da cimentação. A ativação química produz menor grau de conversão que a fotoativação.

Efeito de cerâmicas odontológicas na passagem da luz emitida por aparelhos fotoativadores / Effect of dental ceramics on the transmittance of light emitted by curing units

Este estudo avaliou a influência de dois tipos de cerâmicas odontológicas (óxido de zircônio e dissilicato de lítio) na transmitância da luz emitida por diferentes aparelhos fotoativadores. Discos com 1 mm de espessura e 10 mm de diâmetro foram preparados a partir dos materiais restauradores indiretos: IPS e.Max Zircad (lvoclar Vivadent) e IPS e.Max (lvoclar Vivadent). Sobre os materiais protéticos foi aplicada a cerâmica à base de nanofluorapatita (IPS e.Max Ceram, Ivociar vivadent), com 1 mm de espessura. Cinco diferentes aparelhos fotoativadores foram testados: Arc Light 11 (AirTechniques), ColtoLux LED (Colténe Whaledent), Elipar Free Light 2 (3M ESPE), Astralis 10 (lvoclar Vivadent) e Ultralume 5 (Ultradent), sendo esse último utilizado no modo normal, apenas com luz azul ou luz violeta. A irradiância através dos diferentes materiais restauradores foi mensurada com um espectroradiômetro (DAS 2100, Labsphere) associado a um software especifico (Spectra Suite, Ocean Optics). Os dados foram submetidos à analise de variância de 2 fatores e teste de T ukey (p:s;O,05). A luz emitida pelo aparelho arco de plasma (Arc Light 11) mostrou maior passagem através dos materiais indiretos estudados, enquanto a luz violeta emitida pelo aparelho Ultralume 5 foi a mais bloqueada entre os aparelhos. A zircônia permitiu maior passagem de luz quando comparada ao dissilicato de lítio. Os materiais restauradores indiretos estudados apresentaram comportamentos distintos com relação à passagem de luz. O tipo de aparelho fotoativador influenciou a irradiância através dos diferentes materiais restauradores.

This study evaluated the influence of different types of restorative indirect materiais (zirconium oxide and lithium disilicate) in transmittance of light emitted by different types of curing units. Discs with 1 mm thickness and 10 mm dia meter were prepared from the indirect restorative materiais: IPS e.max ZirCAD (Ivoclar Vivadent) and IPS e.max (Ivoclar Vivadent). A nanofluorapatite ceramic (IPS e.max, Ivoclar Vivadent) was applied over theindirect materiais with 1 mm thickness. Five different light curing units were tested: Arc Light II (Air Technologies), ColtoLux LED (Colténe Whaledent), Elipar Free Light 2 (3M ESPE), Astralis 10 (Ivoclar Vivadent) and Ultralume 5 (Ultradent), which was used in regular mode, only light blue and only violet. The Irradiance through different restorative materiais was measured using a spectroradiometer (DAS 2100, Labsphere) associated with a specific software (Spectra Suite, Ocean Optics). Data were analyzed by two-way analysis of variance and Tukey test (p:s;O,05). The plasma are curing unit (Arc Light 11) showed the highest irradiance values through different restorative materiais, while the light source Ultralume 5, violet mode, showed the lowest irradiance values through different restorative materiais. The zirconia allowed higher light intensity passed through it when compared to lithium disilicate. The indirect restorative materiais tested showed distinct properties regarding the transmittance of light. Type of curing unit significantly influenced the Irradiance through different restorative materiais.

Avaliação do efeito da aplicação de primers para metal e do tipo de cimento resinoso na resistência de união à zircônia / Evaluation of the effect of metal primers and type of resin cement on the bond strength to zirconia

Esse estudo avaliou a influência de primers para metal e o tipo de cimento resinoso na resistência de união (RU) à zircônia tetragonal estabilizada por ítrio, após 24 horas e 6 meses de armazenamento em água. Placas de zircônia (13 mm X 5 mm X 1 mm) foram utilizadas em 8 grupos experimentais (n = 10). O ensaio de RU utilizado foi o de microcisalhamento. Os resultados obtidos foram analisados por três fatores Anova (uso de primer, tipo d e cimento resinoso e tempo de armazenamento) e teste de Tukey (α = 0,05). A aplicação do primer não influenciou a RU e o cimento Clearfil SA Cement resultou em maior RUà zircônia. O armazenamento por seis meses reduziu a RU para todos os grupos.

This study evaluated the influence of a metal primer application and the type of resin cement on the bond strength (BS) to yttrium-stabilized tetragonal zirconia, after 24 hours and 6 months of water storage. Zirconia plates (13 mm X 5 mm X 1 mm) were used in 8 experimental groups (n = 10). The micro-shear bond strength test was used in this study. The results were analyzed by three-way Anova (primer application, type of resin cement, storage time) and Tukey test (α = 0.05). The primer application did not influence the BS and the resin cement Clearfil SA Cement resulted in higher BS to zirconia. The storage in water for 6 months reduced the BS for all groups.