Influence of modulated photo-activation on shrinkage stress and degree of conversion of bulk-fill composites

ABSTRACT

Abstract This study aimed to evaluate the polymerization properties of bulk-fill materials (low and high-viscosity) by using high-intensity continuous light and intermittent photo-activation in terms of polymerization shrinkage stress and degree of conversion (DC). The following Bulk-fill and Conventional nanofilled resin composites were evaluated Filtek Z350XT Flow (3M/ESPE), SureFil SDR Flow (Dentsply), Filtek Bulk Fill Flow (3M/ESPE), Filtek Z350XT (3M/ESPE) and Filtek Bulk Fill Posterior (3M/ESPE). A LED device (DB 685, Dabi Atlante) was used for both protocols continuous uniform and intermittent photo-activation (light-on and light-off cycles) with identical radiant exposure (14 J/cm2). The polymerization shrinkage stress (n=6) was evaluated by inserting a single increment of 12 mm3 between two stainless steel plates (6×2 mm) adapted to a Universal Testing Machine (UTM), at different times. Measurements were recorded after photo-activation. The degree of conversion was evaluated by Fourier transformed infrared spectroscope (FTIR) with an attenuated total reflectance (ATR) accessory (n=5). Data were analyzed by three-way ANOVA and Tukey's HSD (α=0.05) tests. Bulk Fill Posterior presented higher shrinkage stress values when photo-activated with the intermittent technique (p<0.05). The intermittent photo-activation increased the degree of conversion for the low-viscosity bulk-fills (p<0.05). Therefore, the use of modulated photo-activation (intermittent) must be indicated with caution since its use can influence the shrinkage stress and degree of conversion of composites, which varies according to the resin formulations.

RESUMO

Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades de polimerização de materiais bulk-fill (baixa e alta viscosidade) utilizando luz contínua de alta intensidade e fotoativação intermitente em relação ao estresse de contração de polimerização e grau de conversão (DC). As seguintes resinas compostas Bulk-fill e nanohíbridas convencionais foram avaliadas Filtek Z350XT Flow (3M/ESPE), SureFil SDR Flow (Dentsply), Filtek Bulk Fill Flow (3M/ESPE), Filtek Z350XT (3M/ESPE) e Filtek Bulk Fill Posterior (3M/ESPE). Um dispositivo de LED (DB 685, Dabi Atlante) foi utilizado nos dois protocolos fotoativação contínua e intermitente contínua (ciclos de liga e desliga) com exposição idêntica (14 J/cm2). A tensão de contração de polimerização (n=6) foi avaliada através da inserção de um incremento único de 12 mm3 entre duas placas de aço inoxidável (6×2 mm) adaptadas a uma Máquina de Ensaio Universal (UTM), em tempos diferentes. As medições foram registradas após a fotoativação. O grau de conversão foi avaliado por FTIR-ATR (n=5). Os dados foram analisados ​​pelos testes ANOVA a três fatores e teste de Tukey (α=0,05). A resina Bulk Fill Posterior apresentou maiores valores de tensão de contração quando fotoativadas com a técnica intermitente (p<0,05). A fotoativação intermitente aumentou o grau de conversão nas resinas bulk-fill de baixa viscosidade (p<0,05). Portanto, o uso de fotoativação modulada (intermitente) deve ser indicado com cautela, uma vez que seu uso pode influenciar a tensão de contração e o grau de conversão dos compósitos, o que varia de acordo com as formulações da resina.