Effect of gastric acid on the surface roughness and bacterial adhesion of bulk-fill composite resins

ABSTRACT

Abstract The purpose of this in vitro study was to evaluate the effect of gastric acid on the surface roughness and biofilm formation of bulk-fill composite resins. Twenty-seven samples of each composite resin were obtained G1 Filtek Z250 XT (Z250), G2 Filtek Bulk Fill (FTK), G3 Tetric N-Ceram Bulk Fill (TTC), and G4 Aura Bulk Fill (AUR). The samples were quantitatively analyzed for surface roughness (Ra) using a roughness tester (n=15) and for biofilm formation (Cn) by the counting of colony-forming units (CFUs/mL) (n=9) in three different moments after polishing (Ra0 and Cn0), after gastric acid immersion (Ra1 and Cn1), and after gastric acid and simulated tooth brushing (Ra2 and Cn2). Qualitative analysis through surface topography (n=3) was evaluated by scanning electron microscopy (SEM). Ra values were subjected to two-way repeated measures ANOVA, followed by Tukey's test. Cn values were subjected to Kruskal-Wallis analysis, followed by multiple comparisons analysis (α=0.05). Z250 and FTK showed significant increases in surface roughness at Ra1. There were fewer CFUs/mL on TTC and AUR in relation to those of Z250 and FTK for Cn0, Cn1 and Cn2. The SEM images showed that gastric acid increased the formation of cracks, exposure of fillers and micro cavities for all composite resins. After tooth brushing, the topographical changes were more evident but did not influence biofilm formation. The gastric acid promoted both degradation of the surfaces and bacterial adhesion for all composite resins.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar o efeito do ácido gástrico na rugosidade superficial e na formação do biofilme nas resinas compostas de incremento único. Vinte e sete amostras de cada resina composta foram confeccionadas G1 Filtek Z250 XT (Z250), G2 Filtek Bulk Fill (FTK), G3 Tetric N-Ceram Bulk Fill (TTC), and G4 Aura Bulk Fill (AUR). As amostras foram analisadas quantitativamente quanto à rugosidade da superfície (Ra) usando um rugosímetro (n=15) e para formação de biofilme (Cn) pela contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) (n=9) em três diferentes momentos após polimento (Ra0 and Cn0), após imersão em ácido gástrico (Ra1 and Cn1), e após ácido gástrico e simulação de escovação (Ra2 and Cn2). Análise qualitative da topografia superficial (n=3) foi avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os valores de Ra foram analisados pela ANOVA de duas vias para amostras pareadas, seguido do teste de Tukey. Os valores de Cn foram submetidos ao teste de Kruskal-Wallis, seguido da análise de comparações múltiplas (α=0,05). Z250 e FTK tiveram aumento significativo na rugosidade superficial em Ra1. Houve menos CFUs/mL para TTC e AUR em relação à Z250 e FTK em Cn0, Cn1 and Cn2. As imagens em MEV mostraram que o ácido gástrico aumentou a formação de fendas, exposição das partículas e mcrocavidades para todas as resinas compostas. Após escovação, as mudanças topográficas foram mais evidentes, mas não influenciou na formação do biofilme. O ácido gástrico promoveu degradação da superfície e adesão bacteriana para todas as resinas compostas.