Antimicrobial and anti-caries effect of new glass ionomer cement on enamel under microcosm biofilm model

ABSTRACT

Abstract The occurrence of caries lesions adjacent to restorations is a serious problem in Dentistry. Therefore, new antimicrobial restorative materials could help to prevent recurrent carious lesions. This study evaluated the effect of a new glass ionomer cement (Ion Z) on the viability of a microcosm biofilm and on the development of enamel demineralization. Enamel samples were filled with the following materials (n=9) A) Ion-Z (FGM Ltda); B) Maxxion R (FGM Ltda); C) Ketac Fil Plus (3M ESPE) and D) no restoration (control). The samples were then exposed to human saliva mixed with McBain saliva (150) containing 0.2% sucrose for 14 days. The live and dead bacteria were quantified by fluorescence using a confocal laser-scanning microscope. The enamel demineralization was analyzed using transverse microradiography (TMR). The data were submitted to ANOVA/Tukey or Kruskal-Wallis/Dunn test (p<0.05). Ion Z induced a higher percentage of dead bacteria (60.96±12.0%) compared to the other groups (Maxxion R 39.8±6.7%, Ketac Fil Plus 43.7±9.71% and control 46.3±9.5%). All materials significantly reduced the average mineral loss compared to control (Ion-Z 25.0±4.2%vol, Maxxion R 23.4±8.0%vol, Ketac Fil Plus 30.7±7.7 and control 41.2±6.6%vol). Ion-Z was the only material able to significantly improve the mineral content at the surface layer (Zmax 63.5±18.2%vol) compared to control (38.9±11.3%vol). Ion-Z shows antimicrobial potential, but its anti-caries effect was similar to the other materials, under this model.

RESUMO

Resumo A ocorrência de lesões de cárie adjacentes a restaurações é um sério problema na Odontologia. Portanto, novos materiais restauradores antimicrobianos poderiam ajudar a prevenir as lesões cariosas recorrentes. Este estudo avaliou o efeito de um novo cimento de ionômero de vidro (Ion Z) sobre a viabilidade de um biofilme microcosmo e o desenvolvimento da desmineralização do esmalte. Amostras de esmalte foram restauradas com os seguintes materiais (n=9) A) Ion-Z (FGM Ltda); B) Maxxion R (FGM Ltda); C) Ketac Fil Plus (3M ESPE) e D) sem restauração (controle). As amostras foram submetidas a uma mistura de saliva humana com saliva de McBain (150) contendo sacarose a 0,2% por 14 dias. As bactérias vivas e mortas foram quantificadas por fluorescência usando um microscópio confocal de varredura à laser. A desmineralização do esmalte foi analisada usando microradiografia transversal (TMR). Os dados foram submetidos aos testes ANOVA/Tukey ou Kruskal-Wallis/Dunn (p<0,05). O Ion Z induziu uma porcentagem mais elevada de bactérias mortas (60,96 ± 12,0%) comparado aos outros grupos (Maxxion R 39,8 ± 6,7%, Ketac Fil Plus 43,7 ± 9,71% e controle 46,3 ± 9,5%). Todos os materiais reduziram significativamente a perda mineral média em relação ao controle (Ion-Z 25,0 ± 4,2% vol, Maxxion R 23,4 ± 8,0% vol, Ketac Fil Plus 30,7 ± 7,7% vol e controle 41,2 ± 6,6% vol). O Ion-Z foi o único material capaz de melhorar significativamente o conteúdo mineral na camada superficial (Zmax 63,5 ± 18,2% vol) em comparação com o controle (38,9 ± 11,3% vol). Ion-Z mostrou potencial antimicrobiano, mas seu efeito anti-cárie foi semelhante aos outros materiais, sob este modelo.