Long-term effect of firing protocols on surface roughness and flexural strength of lithium disilicate glass-ceramic

Abstract This study evaluated the effect of different firing protocols on the surface roughness and flexural strength of CAD/CAM lithium disilicate glass-ceramic (LD) after aging methods. Forty-two LD bars of 16 x 4 x 2 mm (IPS e-max CAD, Ivoclar) were randomly separated into two groups according to firing protocols: Single firing-Staining, glazing, and crystallization in a single step; Multiple firings-Crystallization+First staining+Firing+Second staining+Firing+Glazing+Firing. After protocols, initial surface roughness readings were taken (Surfcorder SE1700, Kosakalab). Samples were then randomly separated into three groups (n=7) according to the aging methods they were submitted: Thermomechanical cycling (TMC, ER System, Erios, 1,200,000 cycles, 0.3 MPa, 2 Hz and 5°C/37°C/55°C, 30 s swell time); Simulated toothbrushing (STB, Pepsodent, MAVTEC, 73,000 cycles), and Control (no aging). Final surface roughness readings were done, and samples were submitted to a three-point bending test (OM100, Odeme Dental Research) and fractographic analysis by scanning electron microscopy (EVO-MA10, ZEISS). Data were analyzed (2-way ANOVA, (α=.05). There was no difference (p>.05) in the flexural strength between the firing protocols, regardless of the aging method. STB decreased the flexural strength of samples submitted to multiple firings, different from control (p<.05). Without aging (Control), before TMC, and after STB, LD had lower surface roughness when submitted to multiple firings than to single firing (p<.05). The firing protocols did not affect the flexural strength or the surface roughness of the lithium disilicate glass-ceramic, even after aging. However, toothbrushing negatively affected the flexural strength and smoothed the surface of the ceramic submitted to multiple firings.

Resumo Este estudo avaliou o efeito de diferentes protocolos de queima na rugosidade de superfície e resistência à flexão de uma cerâmica vítrea de dissilicato de lítio (DL) para CAD/CAM, após métodos de envelhecimento. Quarenta e dois barras de DL (IPS e-max CAD, Ivoclar) de 16 x 4 x 2 mm foram separadas aleatoriamente em dois grupos de acordo com os protocolos de queima: Single firing-Pigmentação, glazeamento e cristalização em única etapa. Multiple firings-Cristalização+Primeira camada do pigmento+Queima+Segunda camada do pigmento+Queima+Glazeamento+Queima. Após os protocolos, foram realizadas leituras iniciais de rugosidade de superfície (Surfcorder SE1700, Kosakalab). As amostras foram então separadas aleatoriamente em três grupos (n=7) segundo o método de envelhecimento a que foram submetidas: Ciclagem termomecânica (CTM, Sistema ER, Erios, 1.200.000 ciclos, 0.3 MPa, 2 Hz e 5°C/37°C/55°C, 30 s de imersão), Escovação simulada (ES, Pepsodent, MAVTEC, 73.000 ciclos) e Controle (sem envelhecimento). Leituras finais de rugosidade foram realizadas, e as amostras foram submetidas ao ensaio de resistência à flexão em três pontos (OM100, Odeme Dental Research) e à análise fractográfica por microscopia eletrônica de varredura (EVO-MA10, ZEISS). Os dados foram analisados (ANOVA de dois fatores, (α=.05). Não houve diferença (p>.05) na resistência à flexão entre os protocolos de queima, independente do envelhecimento. ES diminuiu a resistência à flexão das amostras submetidas a multiple firings, diferente do controle (p<.05). Sem envelhecimento (Controle), antes da CTM e após ES, LD apresentou menor rugosidade de superfície quando submetido a multiple firings do que a single firing (p<.05). Os protocolos de queima não afetaram a resistência à flexão nem a rugosidade de superfície da cerâmica vítrea de dissilicato de lítio, mesmo após envelhecimento. No entanto, a escovação afetou negativamente a resistência à flexão e poliu a superfície da cerâmica submetida a multiple firings.

The effect of Phytosphingosine and bioactive glass-ceramics in preventing dental enamel erosion

Abstract This study evaluated the effect of phytosphingosine (PHS) and bioactive glass-ceramic (Biosilicate) on dental enamel in terms of color alteration (ΔE), microhardness, and surface roughness when submitted to erosive challenge (EC). Sixty specimens of bovine teeth (6×6×2mm) were obtained. Initial color (Easyshade, VITA), KHN (HMV-2, Shimadzu), and Ra (SJ-201P, Mitutoyo) measurements were performed. Specimens were separated into groups according to treatments: PHS, 10% Biosilicate, PHS+10% Biosilicate, and artificial saliva (control) and submitted to EC with Coca-Cola for 2 min. This cycle was repeated 4 times daily/15 days. Between cycles, specimens remained in artificial saliva (2 h/37°C). After daily cycles, they were also stored in artificial saliva at 37ºC. Final color, microhardness, and surface roughness measurements were done. Color and KHN data were analyzed by one-way ANOVA, Tukey's test; and Ra, by 2-way ANOVA, repeated measures, and Tukey's test (p<.05). The highest ΔE occurred in Saliva+EC (p<.05). Groups treated with PHS presented lower color change than Saliva+EC (p<.05). All the groups presented mean values above the 50:50% perceptibility (50:50%PT) and acceptability (50:50%AT) thresholds, except for control that showed mean value above 50:50%PT but below 50:50%AT. Biosilicate+EC showed higher relative microhardness than Saliva+EC (p<.05), but was similar to PHS+EC and PHS+Biosilicate+EC. Final enamel surface roughness increased for all the groups (p<.05), except for the control. The Biosilicate may prevent enamel mineral loss induced by erosion better than saliva. The PHS associated or not to Biosilicate demonstrated better color stability than saliva.

Resumo Este estudo avaliou o efeito da Fitoesfingosina (PHS) e da vitrocerâmica bioativa (Biosilicato) sobre o esmalte dental em termos de alteração de cor (ΔE), microdureza (KHN) e rugosidade superficial, quando submetido a desafio erosivo (DE). Sessenta espécimes de dentes bovinos (6×6×2mm) foram obtidos. Foram realizadas leituras de cor inicial (Easyshade, VITA), microdureza (HMV-2, Shimadzu) e rugosidade superfícial (SJ-201P, Mitutoyo). Os espécimes foram separados em grupos de acordo com os tratamentos: PHS, Biosilicato a 10%, PHS+Biosilicato a 10%, e saliva artificial (controle). Em seguida, foram submetidos a DE com Coca-Cola por 2 min. Esse ciclo foi repetido 4 vezes/dia por 15 dias. Entre os ciclos, as amostras foram mantidas em saliva artificial (2 h/37°C). Após os ciclos diários, os espécimes também foram armazenados em saliva artificial a 37ºC. Foram realizadas leituras finais de cor, microdureza e rugosidade superficial. Os dados de cor e microdureza foram analisados ​​por ANOVA de uma via, teste de Tukey; e dados de rugosidade superficial, por ANOVA de duas vias, teste de Tukey (p<.05). A maior ΔE ocorreu em Saliva+DE (p<.05). Grupos tratados com PHS apresentaram menor alteração de cor do que Saliva+DE (p<.05). Biosilicate+DE demonstrou valores intermediários, similar (p>.05) aos outros grupos, exceto Saliva+DE. Todos os grupos presentaram média acima dos limites 50:50% de perceptibilidade (50:50%LP) e aceitabilidade (50:50%LA) exceto o controle que demonstrou média acima do 50:50%LA mas abaixo do 50:50%LP. Biosilicate+DE mostrou maior microdureza realativa do que Saliva+DE (p<.05), mas similar a PHS+DE e PHS+Biosilicato+DE. A rugosidade de superfície do esmalte aumentou para todos os grupos, exceto para o controle que presentou a menor alteração (p<.05). O Biosilicato apode prevenir perda mineral do esmalte indizido pela erosão melhor que a saliva. O PHS associado ou não ao Biosilicato demonstrou melhor estabilidade de cor que a saliva.

Whitening Effect of Different Toothpastes on Bovine Dental Enamel: an in situ study

Abstract The aim of this in situ study was to evaluate color change, surface roughness, gloss, and microhardness in tooth enamel submitted to whitening and remineralizing toothpastes. Fifteen healthy adults (REBEC - RBR-7p87yr) (with unstimulated salivary flow ≥ 1.5 ml for 5 minutes, pH=7) wore two intraoral devices containing four bovine dental fragments (6 x 6 x 2 mm). Participants were randomly assigned and instructed to toothbrush the devices with the tested toothpastes (30 days): CT: conventional; WT: whitening; WTP: whitening with peroxide, and RT: remineralizing toothpaste. A washout period of 7 days was established. Readouts of color, gloss, surface roughness, and microhardness were performed before and after brushing. The results demonstrated no color, gloss, and microhardness differences (p>0.5). The samples brushed with WTP (0.2(0.7) showed higher surface roughness (p=0.0493) than those with WT (-0.5(1.0). The toothpastes did not alter the properties of the dental enamel, except for the roughness. Toothpaste with an abrasive system based on sodium bicarbonate and silica, and that contains sodium carbonate peroxide increased the surface roughness of the enamel.

Resumo O objetivo deste estudo in situ foi avaliar a alteração de cor, rugosidade superficial, brilho e microdureza em esmalte dentário submetido a dentifrícios clareadores e remineralizantes. Quinze adultos saudáveis (REBEC - RBR-7p87yr) (com fluxo salivar não estimulado ≥ 1.5 mL por 5 minutos, pH = 7) usaram dois dispositivos intrabucais contendo quatro fragmentos dentários bovinos (6 x 6 x 2 mm). Os participantes foram aleatoriamente designados e instruídos a escovar os aparelhos com os dentifrícios testados (30 dias): CO: convencional; CL: clareador; CLP: clareador com peróxido e RE: remineralizante. Foi estabelecido um período de washout de 7 dias. Leituras de cor, brilho, rugosidade superficial e microdureza foram realizadas antes e após a escovação. Os resultados não demonstraram diferenças na cor, brilho e microdureza. As amostras escovadas com CLP apresentaram maior rugosidade superficial (p=0,0493) do que aquelas com CL. Os dentifrícios não alteraram as propriedades do esmalte dental, exceto a rugosidade. O dentifrício com sistema abrasivo à base de bicarbonato de sódio e sílica, e que contém peróxido de carbonato de sódio aumentou a rugosidade de superfície do esmalte.

Whitening efficacy of popular natural products on dental enamel

Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of natural bleaching products on the color, whiteness, and superficial properties of dental enamel. Seventy fragments of bovine teeth were obtained (6mm x 6mm x 2mm). Initial surface roughness (Surfcorder SE1700, Kosakalab), microhardness (HMV-2, Shimadzu), color (EasyShade, VITA), and surface gloss (Micro-Gloss 45º BYK, Gardner) readings were done. Samples were separated into five groups (n=14) according to the treatments used: CT-conventional toothpaste (negative control); CH-charcoal; TU-turmeric; BP-banana peel, and CP16%-16% carbamide peroxide gel (positive control, 4 h/day for 14 days), and then brushed for 560 cycles (T1) and 1200 cycles (T2), equivalent to 14 and 30 days of brushing. New measurements were performed after T1 and T2. The whiteness index for dentistry change (∆WID) and Weight loss (Wl) were calculated. CP16% demonstrated the highest (p<.05) color change (ΔE00) and ∆WID (2-way ANOVA, Bonferroni, p<.05). Surface gloss alterations were lower for TU, CP16%, and BP. CT and CH increased surface roughness (p<.05). CP16% decreased enamel microhardness. CH presented medium abrasiveness, and CT and TU, low abrasiveness. The popular bleaching products were not efficient for tooth whitening. Furthermore, brushing with charcoal increased the enamel surface roughness, and CP16% decreased enamel microhardness over time

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de produtos clareadores naturais na cor, efeito clareador e propriedades superficiais do esmalte dentário. Setenta fragmentos de dente bovino foram obtidos (6mm x 6mm x 2mm). Foram realizadas leituras iniciais de rugosidade de superfície (Surfcorder SE1700, Kosakalab), microdureza (HMV-2, Shimadzu), cor (EasyShade, VITA) e brilho (Micro-Gloss 45º BYK, Gardner). As amostras foram separadas em cinco grupos (n=14), de acordo com os tratamentos utilizados: DC - dentifrício convencional (controle negativo); CA - carvão ativado; CM - cúrcuma; CB - casca de banana e PC16% - gel de peróxido de carbamida a 16% (controle positivo, 4h/dia por 14 dias), foram então escovadas por 560 ciclos (T1) e 1200 ciclos (T2), equivalente a 14 e 30 dias de escovação. Novas leituras foram realizadas após T1 e T2. A alteração do whiteness index for dentistry (∆WID) e perda de massa (Pm) foram calculadas. PC16% demonstrou a maior (p<0,05) alteração de cor (ΔE00) e ∆WID (2-way ANOVA, Bonferroni, p<0,05). A alteração de brilho foi menor para CM, PC16% e CB. DC e CA aumentaram a rugosidade de superfície (p<0,05). PC16% diminuiu a microdureza do esmalte. CA apresentou abrasividade média, e DC e CM, baixa abrasividade. Os produtos clareadores populares não foram eficientes para clareamento dental. Ademais, a escovação com carvão ativado aumentou a rugosidade de superfície do esmalte dentário, e com maior tempo PC16% diminuiu a microdureza do esmalte.