Propriedades físicas/mecânicas e antibacterianas de adesivos ortodônticos contendo Sr

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 6635 (2022) Cite este artigo

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As lesões de manchas brancas ao redor dos bráquetes ortodônticos são a principal complicação durante o tratamento ortodôntico fixo. Este estudo preparou adesivos ortodônticos para promover a precipitação mineral e reduzir o crescimento bacteriano. Foram preparados adesivos com adição de monohidrato de fosfato de cálcio/Sr-nanopartículas de vidro bioativo (Sr/CaP) e andrographolide. As propriedades físicas/mecânicas e antibacterianas dos adesivos foram testadas. Os aditivos reduziram a conversão de monômeros dos materiais (62 a 47%). A adição de Sr/CaP e andrographolide aumentou a sorção de água (de 23 para 46 μg/mm3) e a solubilidade em água (de 0,2 para 5,9 μg/mm3), mas reduziu a resistência à flexão biaxial (de 193 para 119 MPa) dos adesivos. A resistência de união ao esmalte dos adesivos experimentais (19-34 MPa) foi comparável à do material comercial (p > 0,05). As cargas Sr/CaP promoveram a liberação de íons Ca, Sr e P e a precipitação de fosfato de cálcio na interface descolada. Um aumento na concentração de Sr/CaP aumentou a inibição de S. mutans em 18%, enquanto o efeito de andrographolide não foi detectado. Esperava-se que as habilidades dos adesivos para promover a liberação de íons, precipitação de fosfato de cálcio e inibição do crescimento de bactérias cariogênicas reduzissem a ocorrência de lesões de manchas brancas. Os aditivos reduziram as propriedades físicas/mecânicas dos materiais, mas os valores correspondentes ficaram dentro da faixa aceitável.

A complicação comum durante tratamentos ortodônticos fixos é a cárie inicial do esmalte ou lesões de manchas brancas ao redor dos bráquetes1. Essas lesões ocorrem devido à continuação da desmineralização do dente e do biofilme dental disbiótico2 causado pela higiene bucal subótima durante o tratamento. Se as lesões cariosas não forem tratadas, as lesões podem progredir e se tornar cavidades profundas e impossíveis de limpar. Isso pode subsequentemente levar a infecção/dor severa no dente, complicando o tratamento ortodôntico. Foi relatado que as superfícies irregulares do excesso de adesivos ortodônticos promoveram o acúmulo de biofilmes dentários3. Portanto, adesivos que oferecem ações remineralizantes e antibacterianas podem ser necessários para reduzir o risco de cárie dentária. No entanto, os adesivos ortodônticos de resina composta atualmente disponíveis e comumente usados não mostraram ações anti-cárie. Além disso, uma técnica de fotopolimerização subótima pode aumentar o risco de liberação de monômeros não reagidos4, o que pode promover a cariogenicidade e a disbiose microbiana dos biofilmes dentais5.

Vários métodos têm sido empregados para aumentar a remineralização e as ações antibacterianas dos adesivos ortodônticos. Por exemplo, cimentos de ionômero de vidro foram empregados para facilitar a liberação de flúor, aumentando a resistência à cárie por meio da fluoretação da superfície do dente6. No entanto, um estudo clínico relatou que uma redução significativa na desmineralização do dente não foi detectada quando se utilizou adesivo ortodôntico de cimento de ionômero de vidro7. Fosfatos de cálcio podem ser usados como cargas reativas para estimular a liberação de íons de cálcio e fosfato de adesivos ortodônticos. Esses íons são essenciais para promover condições adequadas para a precipitação de minerais dentários, como a hidroxiapatita8,9. O monohidrato de fosfato monocálcico (MCPM) comercialmente disponível foi incorporado em materiais à base de resina em estudos anteriores10,11. O uso de MCPM em altas concentrações (10-20% em peso) aumentou substancialmente a precipitação de hidroxiapatita10,11,12, que era esperado para promover efeitos remineralizantes na interface dente-compósito. No entanto, a alta solubilidade do MCPM (relação Ca/P = 0,5) pode levar à sorção excessiva de água, plastificação do polímero e reduções significativas na resistência mecânica dos adesivos ortodônticos12.

Um agente remineralizante alternativo aos compostos de fosfato de cálcio poderia ser o vidro bioativo sol-gel13. Foi demonstrado que a incorporação de nanopartículas bioativas de vidro em adesivos ortodônticos resultou em ações remineralizantes efetivas14. Além disso, o uso de partículas esféricas de vidro bioativo exibiu maiores efeitos de mineralização em comparação com o uso de partículas irregulares/granulares15. Foi proposto que o Sr2+ poderia potencializar a precipitação de apatita aumentando o número de aglomerados de nucleação16,17. Além disso, foi demonstrado que o vidro bioativo dopado com Sr exibiu ações antibacterianas superiores em comparação com o vidro bioativo não dopado com Sr18. As ações antibacterianas do Sr2+ podem envolver a inibição do crescimento, síntese da parede celular, metabolismo e replicação do DNA de bactérias18.

0.95 at alpha = 0.05. Additionally, factorial analysis was performed to assess the effects of increasing the concentrations of Sr/CaP (5 to 10 wt%) and Andro (5 to 10 wt%) on the tested properties 10./p> 0.05). The conversion of S0A0 was significantly higher than that of Trans (p < 0.01). Factorial analysis indicated that increases in the Sr/CaP and Andro concentrations from 5 to 10 wt% showed negligible effects on the DCs of the materials./p> 0.05). Factorial analysis indicated that an increase in Andro from 5 wt% to 10 wt% reduced the BFS by 17 ± 4%. However, an increase in the level of Sr/CaP showed negligible effects on the BFSs of the experimental materials./p> 0.05). The factorial analysis demonstrated that an increase in Sr/CaP from 5 to 10 wt% reduced SBS by 28 ± 22%. The effect of Andro was negligible. The most common ARI scores observed from all materials were scores of 0 and 1 (Fig. 3B). The ARI scores of 2 and 3 were not observed from the specimens. The distribution of the score among each group was not similar (p < 0.05)./p> 0.05). Factorial analysis showed that an increase in Sr/CaP from 5 to 10 wt% reduced the Log CFU/mL of S. mutans by 18 ± 3%. An increase in Andro from 5 to 10 wt% showed no reduction in the amount of S. mutans./p>