Propriedades de superfície e colonização microbiológica de fotopolímero aplicado à manufatura aditiva por estereolitografia a laser / Surface properties and microbiological colonization of photopolymer applied to additive manufacturing by laser stereolithography

RESUMO

O presente estudo teve como objetivo avaliar, in vitro, as propriedades de superfície, colonização microbiológica e atividade antifúngica e antimicrobiana de espécimes confeccionados a partir de fotopolímeros para manufatura aditiva e resina acrílica autopolimerizante. A amostra foi composta por um total de 315 corpos de prova, alocados em três grupos (n=105) grupo controle (GC), confeccionado em acrílico autopolimerizante; e grupos experimentais constituídos por fotopolímeros de impressão 3D nas resoluções de 50µm (GE ­ 50) e 100µm (GE ­ 100). As características e rugosidade de superfície foram avaliadas através de microscópio eletrônico de varredura (MEV) e rugosímetro óptico, respectivamente. A análise microbiológica foi realizada, em triplicata, a partir dos parâmetros de biomassa, matriz extracelular e atividade metabólica do biofilme formado pelos microrganismos Streptococcus mutans e Candida albicans. Em seguida, a atividade antifúngica e antimicrobiana do fotopolímero em seu estado líquido, não polimerizado, foi avaliada durante o período de 48 horas pós incubação. A análise estatística foi realizada no programa SPSS por meio da análise de variância (ANOVA) seguida dos pós testes de Tukey e Dunnett (=0,05). A análise das ultramicrografias, obtidas em MEV, mostraram uma superfície mais irregular nos grupos experimentais (GE-50 e GE-100). Os resultados da análise de rugosidade superficial indicaram que o GC se apresentou menor rugosidade superficial em relação a ambos os grupos experimentais, porém quanto a R3z, houve diferença significativa apenas entre os grupos GC e GE-100 (P<0,05). O GC apresentou maior produção de biomassa e matriz extracelular tanto para S. mutans quanto para C. albicans (P<0,05). Observou-se, também, maior atividade metabólica no GC para S mutans (P<0,05). Não houve diferença dos grupos experimentais entre si (P>0,05). A resina para manufatura aditiva utilizada neste estudo demonstrou potencial para inibir o crescimento microbiano em seu estado líquido não diluído, por um período de 48h. Embora resinas para manufatura aditiva impressas em resoluções de 50 e 100µm apresentem maior rugosidade superficial e alterações de superfície, apontam menor crescimento microbiológico quando comparadas à resina autopolimerizante, indicando potencial antimicrobiano das resinas para manufatura aditiva. (AU)

ABSTRACT

This study aimed to evaluate, in vitro, the surface properties, microbiological colonization and antifungal and antimicrobial activity of specimens made from photopolymers for additive manufacturing and self- curing acrylic resin. The sample consisted of a total of 315 specimens, divided into three groups (n=105) control group (CG), made of self-curing acrylic; and experimental groups consisting of 3D printing photopolymers at resolutions of 50µm (GE ­ 50) and 100µm (GE ­ 100). Surface characteristics and roughness were evaluated using a scanning electron microscope (SEM) and optical rugosimeter, respectively. The microbiological analysis was performed, in triplicate, from the parameters of biomass, extracellular matrix and metabolic activity of the biofilm formed by the microorganisms Streptococcus mutans and Candidaalbicans. Then, the antifungal and antimicrobial activity of the photopolymer in its liquid, unpolymerized state was evaluated during a period of 48 hours after incubation. Statistical analysis was performed using the SPSS program using analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey and Dunnett post tests ( =0.05). The analysis of ultramicrographs, obtained by SEM, showed a more irregular surface in the experimental groups (GE-50 and GE-100). The results of the analysis of surface roughness indicated that the GC had lower surface roughness in relation to both experimental groups, but as for R3z, there was a significant difference only between the GC and GE- 100 groups (P<0.05). The GC showed higher biomass and extracellular matrix production for both S. mutans and C. albicans (P<0.05). A higher metabolic activity was also observed in the GC for S mutans (P<0.05). There was no difference between the experimental groups (P>0.05). The additive manufacturing resin used in this study demonstrated the potential to inhibit microbial growth in its undiluted liquid state for a period of 48 hours. Although resins for additive manufacturing printed at resolutions of 50 and 100µm have greater surface roughness and surface alterations, they point to lower microbiological growth when compared to self-curing resin, indicating an antimicrobial potential of resins for additive manufacturing. (AU)