Effect of Non-Thermal Argon Plasma on Bond Strength of a Self-Etch Adhesive System to NaOCl-Treated Dentin

Abstract Studies have been showing a decrease of bond strength in dentin treated with sodium hypochlorite (NaOCl). The aim of this study was to evaluate the effect of non-thermal argon plasma on the bond strength of a self-etch adhesive system to dentin exposed to NaOCl. Thirty-two flat dentin surfaces of bovine incisors were immersed in 2.5% NaOCl for 30 min to simulate the irrigation step during endodontic treatment. The specimens were divided into four groups (n=8), according to the surface treatment: Control (without plasma treatment), AR15 (argon plasma for 15 s), AR30 (argon plasma for 30 s) and AR45 (argon plasma for 45 s). For microtensile bond strength test, 5 specimens were used per group. In each group, the specimens were hybridized with a self-etch adhesive system (Clearfil SE Bond) and resin composite buildups were constructed. After 48 h of water storage, specimens were sectioned into sticks (5 per tooth, 25 per group) and subjected to microtensile bond strength test (μTBS) until failure, evaluating failure mode. Three specimens per group were analyzed under FTIR spectroscopy to verify the chemical modifications produced in dentin. μTBS data were analyzed using ANOVA and Tamhane tests (p<0.05). AR30 showed the highest μTBS (20.86±9.0). AR15 (13.81±6.4) and AR45 (11.51±6.8) were statistically similar to control (13.67±8.1). FTIR spectroscopy showed that argon plasma treatment produced chemical modifications in dentin. In conclusion, non-thermal argon plasma treatment for 30 s produced chemical changes in dentin and improved the μTBs of Clearfil SE Bond to NaOCl-treated dentin.

Resumo Estudos vêm demonstrando uma diminuição na resistência adesiva em dentina tratada com hipoclorito de sódio (NaOCl). O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do plasma de argônio não-térmico na resistência de união de um sistema adesivo autocondicionante à dentina exposta ao NaOCl. Trinta e duas superfícies dentinárias lisas de incisivos bovinos foram imersas em NaOCl a 2,5% por 30 min para simular o passo de irrigação durante o tratamento endodôntico. Os espécimes foram divididos em 4 grupos (n=8), de acordo com o tratamento de superfície: Controle (sem tratamento de plasma), AR15 (plasma de argônio por 15 s), AR30 (plasma de argônio por 30 s) e AR45 (plasma de argônio por 45 s). Para teste de resistência de união por microtração, cinco espécimes foram utilizadas por grupo. Em cada grupo, os espécimes foram hibridizados com um sistema adesivo autocondicionante (Clearfil SE Bond, Kuraray) e blocos de resina composta foram construídos. Após 48 h de armazenamento em água, os espécimes foram seccionados em palitos (5 por dente - 25 por grupo) e submetidos ao teste de resistência de união por microtração (μTBS) até a fratura, avaliando o padrão de fratura. Três amostras por grupo foram analisadas sob espectroscopia por FTIR para verificar as modificações químicas produzidas pelos tratamentos na dentina. Os dados de microtração foram avaliados estatisticamente utilizando os testes de ANOVA e Tamhane (p<0,05). AR30 apresentou o maior μTBS (20,86±9,0). AR15 (13,81±6,4) e AR45 (11,51±6,8) foram estatisticamente semelhantes ao controle (13,67±8,1). A espectroscopia por FTIR mostrou que o tratamento de plasma produziu modificações químicas na dentina. Como conclusão, o tratamento de plasma de argônio não-térmico por 30 s produziu alterações químicas na dentina e melhorou o μTBS do Clearfil SE Bond à dentina tratada com NaOCl.

Effects of plasma on polyethylene fiber surface for prosthodontic application

ABSTRACT Plasma technology has the potential to improve the adherence of fibers to polymeric matrices, and there are prospects for its application in dentistry to reinforce the dental particulate composite. Objectives This study aimed to investigate the effect of oxygen or argon plasma treatment on polyethylene fibers. Material and Methods Connect, Construct, InFibra, and InFibra treated with oxygen or argon plasma were topographically evaluated by scanning electron microscopy (SEM), and chemically by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). For bending analysis, one indirect composite (Signum) was reinforced with polyethylene fiber (Connect, Construct, or InFibra). The InFibra fiber was subjected to three different treatments: (1) single application of silane, (2) oxygen or argon plasma for 1 or 3 min, (3) oxygen or argon plasma and subsequent application of silane. The samples (25x2x2 mm), 6 unreinforced and 60 reinforced with fibers, were subjected to three-point loading tests to obtain their flexural strength and deflection. The results were statistically analyzed with ANOVA and the Bonferroni correction for multiple comparison tests. Results SEM analysis showed that oxygen and argon plasma treatments promote roughness on the polyethylene fiber surface. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis shows that both plasmas were effective in incorporating oxygenated functional groups. Argon or oxygen plasma treatment affected the flexural strength and deflection of a fiber reinforced composite. The application of silane does not promote an increase in the flexural strength of the reinforced composites. Conclusions Oxygen and argon plasma treatments were effective in incorporating oxygenated functional groups and surface roughness. The highest strength values were obtained in the group reinforced with polyethylene fibers treated with oxygen plasma for 3 min.

Effect of plasma welding parameters on the flexural strength of ti-6al-4v alloy

The aim of this study was to assess the effect of different plasma arc welding parameters on the flexural strength of titanium alloy beams (Ti-6Al-4V). Forty Ti-6Al-4V and 10 NiCr alloy beam specimens (40 mm long and 3.18 mm diameter) were prepared and divided into 5 groups (n=10). The titanium alloy beams for the control group were not sectioned or subjected to welding. Groups PL10, PL12, and PL14 contained titanium beams sectioned and welded at current 3 A for 10, 12 or 14 ms, respectively. Group NCB consisted of NiCr alloy beams welded using conventional torch brazing. After, the beams were subjected to a three-point bending test and the values obtained were analyzed to assess the flexural strength (MPa). Statistical analysis was carried out by one-way ANOVA and Tukey's HSD test at 0.05 confidence level. Significant difference was verified among the evaluated groups (p<0.001), with higher flexural strength for the control group (p<0.05). No significant differences was observed among the plasma welded groups (p>0.05). The NCB group showed the lowest flexural strength, although it was statistically similar to the PL 14 group (p>0.05). The weld depth penetration was not significantly different among the plasma welded groups (p=0.05). Three representative specimens were randomly selected to be evaluated under scanning electron microcopy. The composition of the welded regions was analyzed by energy dispersive X-ray spectroscopy. This study provides an initial set of parameters supporting the use of plasma welding during fabrication of titanium alloy dental frameworks.

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de diferentes parâmetros de solda a plasma verificando a resistência flexural de barras de liga de titânio (Ti-6Al-4V). Quarenta espécimes de Ti-6AL-4V e dez espécimes de liga de NiCr foram preparados (40 mm de altura e 3,18 mm de diâmetro) e divididos em 5 grupos (n=10). As barras de liga titânio do grupo controle não foram seccionadas e nem submetidas a processo de soldagem. Os grupos PL10, PL12 e PL14, continham barras de titânio seccionadas e soldadas com uma corrente de 3 A por períodos de 10,12 e 14 ms, respectivamente. O grupo NCB consistiu de barras de liga de NiCr soldadas pelo método de brasagem convencional. Em seguida as barras foram submetidas ao teste de flexão de três pontos e os valores obtidos foram transformados em resistência flexural (MPa). Análise estatística foi realizada usando ANOVA de fator único e o teste Tukey com o nível de significância de 0,05. Diferença estatística foi verificada entre os grupos avaliados (p<0,001), com os maiores valores pra o grupo controle. Não foram encontradas diferenças entre os grupos de solda plasma (p>0,05). O grupo NCB apresentou os menores valores de resistência flexural embora tenha sido estatisticamente semelhante ao grupo PL14. Não houve diferença significante na profundidade de penetração entre os grupos de solda plasma (p=0,05). Três espécimes representativos foram aleatoriamente selecionados para serem avaliados por meio de microscopia eletrônica de varredura. A composição das regiões soldadas foi verificada por meio de espectroscopia por energia dispersiva. Este estudo fornece informações iniciais de parâmetros para permitir a utilização de soldagem plasma durante a fabricação de estruturas em liga de titânio.

Retention force of T-bar clasps for titanium and cobalt-chromium removable partial dentures

The objective of this study was to evaluate the retention force of T-bar clasps made from commercially pure titanium (CP Ti) and cobalt-chromium (Co-Cr) alloy by the insertion/removal test simulating 5 years use. Thirty-six frameworks were cast from CP Ti (n=18) and Co-Cr alloy (n=18) with identical prefabricated patterns on refractory casts from a distal extension mandibular hemi-arch segment. The castings were made on a vacuum-pressure machine, under vacuum and argon atmosphere. Each group was subdivided in three, corresponding to 0.25 mm, 0.50 mm and 0.75 mm undercuts, respectively. No polishing procedures were performed to ensure uniformity. The specimens were subjected to an insertion/removal test and data was analyzed statistically to compare CP Ti and Co-Cr alloy in the same undercut (Student's t-test for independent samples) and each material in different undercuts (one-way ANOVA) (p=0.05). Comparisons between materials revealed significant differences (p=0.017) only for the 0.50-mm undercut. No significant differences (p>0.05) were found when comparing the same material for the undercuts. It may be concluded that for different undercuts, both Co-Cr alloy and CP Ti had no significant differences for T-bar clasps; CP Ti showed the lowest retention force values when compared to Co-Cr alloy in each undercut, but with significant difference only for the 0.50-mm undercut; and both materials maintained the retentive capacity during the simulation test.

O objetivo deste estudo foi avaliar a força de retenção de grampos tipo barra T confeccionados em titânio cp e liga de Co-Cr, através do ensaio de simulação de uso de estruturas metálicas por um período de 5 anos. Sobre modelos de revestimento que simulavam uma extremidade livre unilateral, foram fundidas 36 estruturas em titânio cp (n=18) e em Co-Cr (n=18) utilizando padrões pré-fabricados. As fundições foram feitas em máquina de vácuo-pressão sob vácuo e atmosfera inerte de argônio. Cada grupo foi subdividido em três correspondendo às retenções de 0,25 mm, 0,50 mm e 0,75 mm, respectivamente. Para manter a uniformidade dos grampos, não foram realizados procedimentos de polimento. Os corpos-de-prova foram submetidos ao teste de inserção e remoção e os dados foram analisados estatisticamente (p=0,05) para comparar Ti cp e Co-Cr na mesma retenção (teste T de Student para amostras independentes) e cada material nas diferentes retenções (análise de variância a um fator). A comparação entre os materiais revelou diferença significativa apenas para retenção de 0,50 (p=0,017). Não foram encontradas diferenças quando se comparou o mesmo material nas diferentes retenções (p>0,05). Pode-se concluir que para as diferentes retenções, grampos barra T confeccionados em liga de Co-Cr e titânio não apresentaram diferença estatisticamente significante; o titânio apresentou menores valores de retenção quando comparado à liga de Co-Cr em cada uma das retenções, mas diferença estatisticamente significante só foi encontrada para a retenção 0,50-mm; e ambos materiais mantiveram a capacidade retentiva durante o teste de simulação de uso.

Increasing the Wettability of polyvinyl siloxane impression materials by two methods

The aim of this study was to evaluate the effect of cleaning the surfaces of addition reaction silicone impression materials by argon gas and also the addition of certain non-ionic surfactant to their mixes as possible methods to increase their wettability. Contact angles were measured between the surfaces of the tested br and s and a drop of a saturated solution of calcium sulfate dihydrate by means of traveling microscope. The results showed that there was a marked percentage reduction in the contact angles measured in all specimens cleaned with argon or modified with non-ionic surfactant. The differences between untreated specimens and treated specimens were statistically significant