Comparative effect of calcium mesoporous silica versus calcium and/or fluoride products against dental erosion

ABSTRACT

Abstract The aim of this study was to compare the effects of a single application of a new calcium mesoporous silica nanoparticle (Ca2+-MSN) versus other calcium and/or fluoride products against dental erosion. Enamel blocks were half-covered and assigned to six groups (n = 10) Ca2+-MSNs; casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate mousse (CPP-ACP); CPP-ACP/F− (900 ppm F−); titanium tetrafluoride (TiF4 1%); sodium fluoride (NaF 1.36%); and Milli-Q® water (negative control). A single application for each product was completed on the exposed areas of the blocks and were submitted to an erosive challenge. Differences in volumetric roughness (Sa), and tooth structure loss (TSL) by use of three-dimensional noncontact optical profilometry were evaluate. Scanning electron microscopy (SEM) was performed. Analysis of variance and Tukey's test for Sa and the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests (p< 0.05) for TSL, respectively. Results: When evaluating Sa, all products presented differences in roughness when compared with the control group (p< 0.05) but not with each other (p > 0.05). However, when analyzing the TSL, it was observed that Ca2+-MSNs, TiF4, and NaF were more effective in preventing dental erosion versus CPP-ACP, CPP-ACP/F−, and Milli-Q® water (p< 0.05). In the SEM images, the negative control presented the worst loss of dental structure, with more porous enamel. Ca2+-MSNs were as effective as TiF4 and NaF to reduce the tooth structure loss.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi comparar os efeitos de uma única aplicação de uma nova nanopartícula de sílica mesoporosa de cálcio (Ca2+ -MSN) versus outros produtos à base de cálcio e / ou fluoreto contra a erosão dentária. Blocos de esmalte foram parcialmente cobertos e distribuídos em seis grupos (n = 10) Ca2+ -MSNs; fosfopeptídeos de caseína/fosfato de cálcio amorfo (CPP-ACP); CPP-ACP / F- (900 ppm F-); tetrafluoreto de titânio (TiF4 1%); fluoreto de sódio (NaF 1,36%); e água Milli-Q® (controle negativo). Uma única aplicação para cada produto foi realizada nas áreas expostas dos blocos e submetida a desafio erosivo. Diferenças na rugosidade volumétrica (Sa) e na perda de estrutura dentária (TSL) por meio de perfilometria tridimensional de não contato foram avaliadas. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi realizada. Foram realizadas análise de variância e teste de Tukey para os testes Sa e Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (p<0,05) para TSL, respectivamente. Na avaliação de Sa, todos os produtos apresentaram diferenças de rugosidade quando comparados ao grupo controle (p<0,05), mas não entre si (p> 0,05). No entanto, ao analisar o TSL, observou-se que Ca2+ -MSNs, TiF4 e NaF foram mais eficazes na prevenção da erosão dental versus CPP-ACP, CPP-ACP / F- e Milli-Q® (p<0,05). Nas imagens de MEV, o controle negativo apresentou a pior perda de estrutura dentária, com o esmalte mais poroso. A Ca2+ -MSNs foi tão eficaz quanto o TiF4 e o NaF para reduzir a perda da estrutura dentária.