Can the Remaining Coronal Tooth Structure Influence the Mechanical Behavior of Nonpost Full Crowns?

OBJECTIVES: This study investigated the impact of the remaining coronal tooth structure on the mechanical behavior of nonpost (NP) full crowns on endodontically treated maxillary central incisors. MATERIALS AND METHODS: Forty bovine incisors with NP and 2-mm of ferrule were divided into four groups based on the remaining structure: complete 2-mm ferrule (NP-2), absence of mesial and distal ferrule effect (NP-BL), absence of buccal and lingual ferrule effect (NP-MD), and no ferrule (NP-0). The specimens underwent a stepwise stress fatigue test until fracture occurred, and stress distribution was analyzed using in silico finite element analysis (FEA). Additionally, groups with endodontic posts (P) were simulated in the FEA. RESULTS: The results showed that the survival rates varied among the different groups under oblique loading. The NP-2 group exhibited the highest survival rate, with all samples enduring loads up to 200 N and some surviving up to 520 N. The NP-MD and NP-BL groups had lower survival rates, while the NP-0 group had the poorest survival rate. The predominant failure mode was a nonrepairable root fracture. FEA results indicated no significant difference between groups with and without posts. NP intraradicular restorations on nonweakened roots with a minimum height of 2mm and partial or total ferrule thickness of 1mm offer a promising treatment option. CONCLUSION: A complete 2-mm ferrule was found to be the most favorable configuration for NP full crowns. However, maintaining the remaining tissue is crucial, as both combinations with preserved ferrule effect exhibited superior behavior in terms of fatigue and fracture load compared to the group with no ferrule. These findings contribute to understanding the mechanical considerations for NP full crowns and provide insights into treatment planning and design choices in restorative dentistry.

Biomaterial polimérico obtido por eletrofiação: nanofibras de ácido polílatico incorporadas de biovidro dopado com estrôncio e cobalto / Polymeric biomaterial obtained by electrospinning: polylactic acid nanofibers incorporated with bioglass doped with strontium and cobalt

O desenvolvimento de biomateriais em nanoescala associado a polímeros vem crescendo com o passar dos anos, devido a suas características estruturais importantes para aplicações em sistemas biológicos. O presente estudo teve como finalidade sintetizar um novo biovidro pela rota sol-gel dopado com Sr e Co, e desenvolver fibras de PLA associadas ao biovidro para regeneração tecidual óssea. O biovidro foi preparado pela rota sol-gel nas proporções: 60% de SiO2; 36% de CaCl2 e 4% de P2O5, e dopado com os íons cobalto e estrôncio. Após, foram preparadas soluções de PLA e acrescentado 4% de biovidro puro ou dopado com 5% de estrôncio ou cobalto, resultando assim em quatro grupos: controle (somente PLA); PLA-P, PLA-P+Co e PLA-P+Sr. Os espécimes obtidos tiveram suas características morfológicas e físico-químicas analisadas por microscópio eletrônico de varredura, análise do diâmetro médio de fibras, análise do ângulo de contato, espectroscopia de energia dispersiva, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier; difratometria de Raios X, espectroscopia de Raman e granulometria por difração a laser. Os testes in vitro para caracterização biológica foram feitos com culturas de células mesenquimais oriundas de fêmures de 9 ratos, cultivadas em meio de cultura total suplementado osteogênico, após indução de diferenciação osteoblástica foram realizadas a análise da viabilidade celular, atividade de fosfatase alcalina, quantificação de conteúdo de proteína total e visualização de nódulos de mineralização. Como resultados foi observado que houve a efetiva incorporação dos íons na estrutura do biovidro, sendo o vidro nitrato free, com partículas em dimensões nanométricas e clorado. Quanto às análises biológicas todos os grupos apresentaram viabilidade celular, não houve diferença estatística significativa em relação aos demais testes para todos os grupos analisados. Foi possível desenvolver scaffolds de PLA/Biovidro dopado com íons sem citotoxicidade, sendo um possível material para aplicação na engenharia tecidual.

The development of nanoscale biomaterials associated with polymers has grown over the years, due to its important structural characteristics for applications in biological systems. The present study aimed to synthesize a new bioglass of composition 58s doped with Sr and Co, and to develop PLA fibers associated with the bioglass for bone tissue regeneration. The bioglass was prepared by the sol-gel route in the proportions: 60% SiO2; 36% CaCl2 and 4% P2O5, and doped with cobalt and strontium ions. Afterwards, PLA solutions were prepared and 4% pure or doped bioglass with 5% strontium or cobalt was added, thus resulting in four groups: control (PLA only); PLA-P, PLA-P + Co and PLA-P + Sr. The obtained specimens had their morphological and physicochemical characteristics analyzed by scanning electron microscope, analysis of the average fiber diameter, contact angle analysis, dispersive energy spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy; X-ray diffraction, Raman spectroscopy and laser diffraction granulometry. The in vitro tests for biological characterization were performed with cultures of mesenchymal cells from femurs of 9 rats, cultured in total supplemented osteogenic culture medium, after induction of osteoblastic differentiation, cell viability analysis, alkaline phosphatase activity, quantification of total protein content and visualization of mineralization nodules. As a result, it was observed that there was an effective incorporation of ions in the structure of the bioglass, the glass being nitrate free, with particles in nanometric dimensions and chlorinated. As for biological analyzes, all groups showed cell viability, there was no statistically significant difference in relation to the other tests for all groups analyzed. It was possible to develop PLA/Bioglass scaffolds doped with ions without cytotoxicity, being a possible material for application in tissue engineering.

Analysis of the association of parameters in the formation of ultrafine fibers from PEI and PMMA / Análise da associação de parâmetros na formação de fibras ultrafinas de PEI e PMMA

Objective: The aim of the study was to fabricate and morphologically characterize ultrafine Polyetherimide fibers (PEI) associated with Polymethylmethacrylate (PMMA) ­ PP (group formed by the association of PEI with PMMA), produced by the electrospinning process. Material and Methods: A solution of PEI (0.562 g) + PMMA (0.377 g) dissolved in 2.5 mL of chloroform, 0.85 mL of Dimethylformamide (DMF) and 0.85 mL of 1.1.2.2 Tetrachloroethane (TCE) was prepared. For the electrospinning process, different continuous voltages (10 to 18 kV) and two different distances (8 and 12 cm) between the needle tip and the collecting apparatus were used, giving rise to 6 distinct groups of ultrafine fibers (PP 1 to 6) that were observed in Scanning Electron Microscopy to check for defects and calculate the average diameter of the fibers. Results: The best parameter, the parameter that was most effective for the production of fibers, observed was subjected to Energy Dispersion X-ray Spectroscopy (EDS), X-ray Diffraction (XRD) and Contact Angle Analysis tests. The data were analyzed using the ANOVA and Tukey test (p <0.05). From the comparative analysis of the pre-established parameters, the pattern of PP4 ultrafine fibers was shown to be more effective. Conclusion: The PP4 standard (13 kV ­ 12 cm) had an average diameter of 0.37 µm. An adequate parameter to electrospinning was able to produce ultrafine fibers of PMMA/PEI (AU)

Introdução: O objetivo do estudo foi sintetizar e caracterizar morfologicamente fibras ultrafinas de Polieterimida (PEI) associadas ao Polimetilmetacrilato (PMMA) - PP (grupo formado pela associação de PEI com PMMA), produzidas pelo processo de eletrofiação. Material e Métodos: Foi preparada uma solução de PEI (0,562 g) + PMMA (0,377 g) dissolvido em 2,5 mL de clorofórmio, 0,85 mL de Dimetilformamida (DMF) e 0,85 mL de 1.1.2.2 Tetracloroetano (TCE). Para o processo de eletrofiação, foram utilizadas diferentes tensões contínuas (10 a 18 kV) e duas distâncias diferentes (8 e 12 cm) entre a ponta da agulha e o aparelho coletor, dando origem a 6 grupos distintos de fibras ultrafinas (PP 1 a 6) que foram observados em Microscopia Eletrônica de Varredura para verificar defeitos e calcular o diâmetro médio das fibras. Resultados: O melhor parâmetro, o parâmetro mais eficaz para a produção de fibras, observado foi submetido aos testes de Espectroscopia de Dispersão de Energia (EDS), Difração de Raios X (DRX) e Análise do Ângulo de Contato. Os dados foram analisados pela ANOVA e teste de Tukey (p <0,05). A partir da análise comparativa dos parâmetros pré-estabelecidos, o padrão das fibras ultrafinas PP4 mostrou-se mais eficaz. Conclusão: O padrão PP4 (13 kV - 12 cm) apresentou diâmetro médio de 0,37 µm. Um parâmetro adequado para eletrofiação foi capaz de produzir fibras ultrafinas de PMMA / PEI. (AU)

Development of electrospun-based polyetherimide fibers and diameter analysis for potential use in dental materials / Desenvolvimento de fibras de polieterimida à base de eletrofiação e análise de diâmetro para uso potencial em materiais odontológicos

Objetives: this study aimed to fabricate electrospun-based polyetherimide (PEI) fibers, under controlled parameters, and to perform a diameter analysis for potential mechanical improvement of dental materials. Material and Methods: PEI pallets (0.75 g) were dissolved in 2 mL of chloroform and then processed by electrospinning, under a flow rate of 1mLh-1, three different electrical voltages (10kV, 15kV and 20kV) and three distances (10 cm, 15 cm and 18 cm) between the needle tip and collector. These parameter combinations resulted in nine experimental groups that were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and image processing program for diameter measurement. Statistical analysis was performed using two-way ANOVA with post-hoc Tukey (5% significance). Results: from SEM images it was possible to observe formation of solid, misaligned and flawless defect-free fibers. And from the statistical analysis, distance (p = 0,0026) and the electric tension (p = 0,0012) showed a significant difference, but not for interaction between then (p = 0,4486). Conclusion: thus, it can be concluded that there is a possibility of the morphology control of PEI electrospun fibers, such as diameter, that can be used for a variety of applications such as incorporation in dental materials in order to improve its properties. (AU)

Objetivos: o objetivo deste estudo foi fabricar fibras de polieterimida à base de eletrofiação (PEI), sob parâmetros controlados, e realizar uma análise de diâmetro para potencial aprimoramento mecânico de materiais odontológicos. Material e métodos: paletes de PEI (0,75 g) foram dissolvidos em 2 mL de clorofórmio e processados pela eletrofiação, sob uma razão de fluxo de 1 mLh-1, três tensões elétricas diferentes (10 kV, 15 kV e 20 kV) e três distâncias (10 cm, 15 cm e 18 cm) entre a ponta da agulha e o coletor. Essas combinações de parâmetros resultaram em nove grupos diferentes que foram analisadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV) e programa de processamento de imagem para medição de diâmetro. Resultados: a partir das imagens de MEV foi possível observar a formação de fibras sólidas, desalinhadas e sem defeitos. E a partir da análise estatística, a distância (p = 0,0026) e a tensão elétrica (p = 0,0012) apresentaram diferença significativa, mas não para interação entre elas (p = 0,4486). Conclusão: assim, pode-se concluir que existe a possibilidade de controle da morfologia das fibras eletrofiadas PEI, como o diâmetro, que pode ser utilizado para uma variedade de aplicações, como incorporação em materiais dentários, a fim de melhorar suas propriedades (AU)

O efeito do tabagismo na ocorrência da cárie dentária: uma revisão de literatura / The effect of smoking on the occurrence of dental caries: a literature review

Introdução: A cárie dentária é a doença bucal mais prevalente no mundo, sendo uma das mais estudadas há anos. Diversos fatores estão envolvidos em seu desenvolvimento, alguns de forma direta, outros indiretamente. O hábito de fumar considerado como contribuinte para diversas patologias bucais, como doença periodontal, câncer oral e atualmente relacionado com a doença cárie. Objetivo: Analisar a associação do tabagismo com a ocorrência da cárie dentária. Materiais e Métodos: Este trabalho tratou-se de um estudo de revisão de literatura sobre os efeitos do tabagismo na cárie dentária onde as informações foram obtidas a partir de 61 artigos científicos em português, inglês, espanhol e francês, consultados em bases de dados online, com disponibilidade na íntegra, que apresentavam coerência com a temática e com data de publicação entre 2008 e 2019. Foram excluídas da pesquisa, publicações cujos títulos e/ou objetivos não possuíam ligação direta com a temática ou que fugiam do objeto de estudo. Resultados: Os resultados da literatura mostraram que fumantes têm risco aumentado de desenvolver cárie dental em comparação com não fumantes. A nicotina é apontada como o componente do tabaco responsável pelo aumento da proliferação bacteriana dentro do biofilme dental. Além disso os biofilmes tornam-se mais compactos e resistentes em presença dessa substância. Conclusão: A comunidade científica tem mostrado que a nicotina é um dos fatores modificadores para o desenvolvimento da doença, sendo necessárias mais trabalhos nesse âmbito para elucidar essa questão.

Introduction: Dental caries is the most prevalent oral disease in the world, being one of the most studied for years. Several factors are involved in its development, some directly, others indirectly. The habit of smoking has been considered as a contributor to several oral pathologies, such as periodontal disease, oral cancer and currently has been related to caries disease. Objective: To analyze the association between smoking and the occurrence of dental caries. Materials and Methods: This work was a study of literature review on the effects of smoking on dental caries where the information was obtained from 61 scientific articles in Portuguese, English, Spanish and French, consulted in online databases , with full availability, which were coherent with the theme and with publication date between 2008 and 2019. Publications whose titles and / or objectives did not have a direct link with the theme or which escaped the object of study were excluded from the research. Results: Results in the literature have shown that smokers are at increased risk of developing dental caries compared to non-smokers. Nicotine is identified as the tobacco component responsible for the increase in bacterial proliferation within the dental biofilm. In addition, biofilms become more compact and resistant in the presence of this substance. Conclusion: The scientific community has shown that nicotine is one of the modifying factors that contributes to the development of the disease, requiring further research in this area to further clarify this issue.

Scaffold architecture for dental biomaterials: influence of process parameters on the structural morphology of chitosan electrospun fibers / Arquitetura de arcabouços para biomateriais: influência dos parâmetros do processo na morfologia estrutural de fibras de quitosana eletrofiadas

Objectives: The electrospinning is a widely adopted technique used to produce the polymeric fibers. The process depends on process parameters (voltage, flow rate and distance from capillary to the collector). The present study aimed to evaluate the influence of these parameters on chitosan fibers, a biopolymer used as scaffolds in dental and oral tissue engineering. Material and Methods: A solution of 7%(m/w) was prepared dissolving 0.7g of chitosan in 7 mL of trifluoroacetic acid (TFA) and 0.3mL of dichloromethane (DCM) (TFA/DCM - 70:30). After 12 hours, polymer solution (5 mL) was drawn into the syringe and pumped through needles of 0.4 mm internal diameter, at a rate of 0.8 mLh-1, different needle-tip-to-collector distances and voltages, for 10 min. Electrospun fibers micrographies were obtained using the Scanning Electron Microscope for morphological analysis. Results:All voltages showed significant difference (p < 0.0001) between them. At 15kV fibers showed higher concentration of beads. At 10 and 12 cm of distance there was no statistical significance (p > 0.0001) but at 15 cm beads formation increased significantly (p < 0.0001). At 12 cm fibers showed lowest fibers diameter in comparison to 10 and 15 cm (p < 0.0001). There was no difference between 10 and 12 cm (p > 0.0001) but in comparison to 15 cm both distances presented significantly difference (p < 0.0001). Conclusion: Thus, it can be concluded that morphology, in chitosan electrospun fibers, is influenced by the voltage and distance and this could describe the mohphological control of these structures. (AU)

Objetivo: A eletrofiação é uma técnica amplamente adotada para produzir fibras poliméricas. O processo depende dos parâmetros do processo (tensão elétrica, razão de fluxo e distância do capilar ao coletor). O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência desses parâmetros sobre fibras de quitosana, um biopolímero utilizado como arcabouçosna engenharia de tecidos dentários and orais. Material e Métodos: Uma solução de 7% (m / w) foi preparada dissolvendo 0,7 g de quitosana em 7 mL de ácido trifluoroacético (TFA) e 0,3 mL de diclorometano (DCM) (TFA / DCM - 70:30). Após 12 horas, a solução (5 mL) foi colocada em uma seringa e bombeada através de agulhas de 0,4 mm de diâmetro, sob uma taxa de 0,8 mLh-1, diferentes distâncias e tensões, por 10 min. Micrografias de fibras eletrofiadas foram obtidas usando o Microscópio Eletrônico de Varredura para análise morfológica. Resultados: Todas as tensões apresentaram diferença significativa (p 0,0001), mas sob 15 cm os grânulos aumentaram significativamente (p 0,0001), mas em comparação com 15 cm, ambas as distâncias apresentaram diferença significativa (p. <0,0001). Conclusão: Assim, podese concluir que a morfologia das fibras eletrofiadas de quitosana é influenciada pela tensão elétrica e distância, descrevendo o controle morfológico dessas estruturas. (AU)