RESUMO

ABSTRACT Introduction: Various surface pre-treatment methods have been adapted to optimize the bonding between the zirconia ceramics and the orthodontic brackets. Objective: This review is aimed at systematically analyzing the relevant data available in the literature, to find out the most effective and durable bonding protocol. Methods: Database search was conducted in PubMed, Scopus, and ScienceDirect, during September 2020. The review was conducted according to the PRISMA guidelines. Results: Based on the inclusion criteria, 19 articles were selected for qualitative analysis. Meta-analysis could not be performed due to the heterogeneity of the methodology among the studies. Most of the studies scored medium risk of bias. Compared to the untreated surface, surface pretreatments like sandblasting and lasers were advantageous. Primers and universal adhesive were mostly used as an adjunct to the mechanical pretreatment of the zirconia surface. In most studies, thermocycling seemed to lower the shear bond strength (SBS) of the orthodontic brackets. Conclusion: Based on this qualitative review, surface pretreatments with lasers and sandblasting can be suggested to optimize the bracket bond strength. To clarify this finding, meta-analysis is anticipated. Hence, high heterogeneity of the included studies demands standardization of the methodology.

RESUMO Introdução: Diferentes métodos de pré-tratamento da superfície foram adaptados para otimizar a colagem entre os braquetes ortodônticos e as cerâmicas de zircônia. Objetivo: A presente revisão teve como objetivo analisar, de forma sistemática, os dados relevantes na literatura, para buscar o protocolo de colagem mais efetivo e duradouro. Métodos: As buscas foram feitas em setembro de 2020, nas seguintes bases de dados: PubMed, Scopus e ScienceDirect. A revisão foi feita de acordo com as diretrizes do PRISMA. Resultados: Com base nos critérios de inclusão, 19 artigos foram selecionados para análise qualitativa. A metanálise não pôde ser feita, devido à heterogeneidade na metodologia dos estudos incluídos. A maior parte dos estudos apresentou risco de viés moderado. Comparadas às superfícies não tratadas, as superfícies com pré-tratamento usando jateamento ou laser apresentaram vantagem. Primers e adesivos universais foram mais usados como adjuntos ao pré-tratamento mecânico da superfície de zircônia. Na maioria dos estudos, a termociclagem parece ter reduzido a resistência ao cisalhamento dos braquetes ortodônticos. Conclusões: Com base nessa revisão qualitativa, os pré-tratamentos de superfície com laser e jateamento podem ser sugeridos para otimizar a resistência ao cisalhamento dos braquetes. Para esclarecer esse achado, uma metanálise é necessária. Para isso, faz-se necessária a padronização da metodologia, para lidar com a alta heterogeneidade dos estudos incluídos.

Assuntos

RESUMO

Objetivo: Investigar o efeito de técnicas de acabamento/polimento, da espessura e do envelhecimento in situ na resistência à flexão, topografia superficial e adesão celular de uma zircônia ultratranslúcida. Metodologia: Duzentas e quarenta barras de zircônia (UT: Prettau Anterior/Ultratranslúcida, Zirkonzahn, Gais, Itália) foram cortadas, lixadas e sinterizadas, sendo metade (120) nas dimensões finais de 8 x 2 x 1mm e as demais nas dimensões de 8 x 2 x 0,5mm. As barras foram divididas em 16 grupos (n=15) de acordo com três fatores: "envelhecimento in situ" (E: com e sem), "espessura"(1: 1 mm ou 05: 0,5mm) e "Acabamento e Polimento" (C: Controle; B:borrachas DhPro, Paraná Brasil; P: Asperização com pontas diamantadas KG Sorensen 4135; PB: Asperização com pontas diamantadas + Pontas de borrachas ). Para os grupos experimentais submetidos ao envelhecimento in situ, foram selecionados 15 pacientes (comitê de ética - 3.133.187), as amostras foram incluídas nas próteses totais provisórias dos pacientes, que utilizaram as próteses com as barras durante 60 dias. As barras foram submetidas ao ensaio de mini flexão de três pontos (1mm/min, 100 kgf). Duas amostras de cada grupo foram preparadas para as análises topográficas em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios X (DRX), Microscopia de Força Atômica (AFM) e rugosidade superficial. Para o ensaio de adesão celular, seis blocos de zircônia ultra translúcida (2,5 x 2,5 mm), de cada grupo, foram contaminadas com C. albicans (ATCC 90028) para contagem da unidade formadora de colônia (UFC/mL). Os dados do ensaio de mini flexão (MPa) foram analisados por meio de ANOVA (3 fatores) e Tukey (5%); e os dados do ensaio de adesão celular pelo teste Kruskal Wallis (5%). Resultados: ANOVA (3 fatores) revelou que apenas o fator "Acabamento e Polimento" foi estatisticamente significativo para a resistência à mini flexão (p=0,0001). O desgaste apenas com broca diamantada produziu valores de resistência à mini flexão (variando de 257,1 a 292,9MPa) estatisticamente inferiores em relação aos grupos polidos apenas com discos de borracha (variando de 449,8 a 513,5 MPa), para todas as condições experimentais. No que diz respeito à adesão celular, o teste de Kruskal wallis não revelou diferenças significativas entre os grupos experimentais (p=0,053), apesar da rugosidade ter sido estatisticamente significante por meio do ANOVA (p = 0,001) e diferente entre todos os grupos. Conclusão: O ajuste de peças monolíticas de zircônia ultratranslúcida deve ser realizado idealmente com discos de borracha de poliuretano impregnadas com diamantes. Para a adesão celular, os protocolos de acabamento e polimento não interferem na adesão fúngica, apenas na rugosidade superficial, sendo as amostras polidas com borrachas as de maior lisura (AU).

Introduction: The aim of this study was to investigate the influence of different protocols of finishing and polishing, thickness, and aging in situ on flexural strength and cell adhesion of ultratranslucent zirconia. Methodology: 240 zirconia bars (UT: Prettau Anterior/Ultratranslucent, zirkonzahn, Gais, Italy) were cut, polished and sintered, presenting final dimensions of 1,0 x 2 x 8mm, and 0,5 x 2 x 8mm. The bars were divided among 16 groups (n=15) in accordance to three factors "in situ aging"­ 2 levels (With and Withouth "E"), "thickness" ­ 2 levels (1- 1 mm or 05- 0,5mm) and "Finishing and Polishing" ­ 4 levels (CControl, B- Rubber polishing; P- grinding with burs; PB- grinding with burs + polishing). To the experimental groups submitted to in situ aging, 15 patients were selected (ethics commitee - 3.133.187), the samples were included on the temporary prothesis, and the patients used the prothesis with the bars during 60 days. The bars were submitted to mini flexure three points test (1mm/min, load cell 100 kgf). Two samples of each group were prepared to the topographical analysis on Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM), and surface roughness. For the cell adhesion assay, six blocks of ultratranslucent zirconia (2.5 x 2.5 mm), of each group were contaminated with the C. albicans (ATCC 90028) for counting the colony forming units (CFU / mL). Results: The mechanical test results were analyzed using ANOVA (3 factors) and Tukey (5%); and the cell adhesion assay data by the Kruskal Wallis test (5%. Results: ANOVA (3 factors) revealed that only the "Finishing and Polishing" factor was statistically significant for mini-flexure strength (p = 0.0001). The finishing and polishing with rubber polishers produced mini-flexure resistance values (varying from 257,1 to 292,9 Mpa) statistically lower in relation to the groups polished only with rubber discs (varying from 449,8 to 513,5 Mpa) to all experimental conditions. Concerning to cell adhesion, Kruskal wallis test did not reveal any significant differences between the experimental groups (p=0,053), despite of the fact that, the surface roughness presented itself statistically significant through ANOVA (p = 0,001) and difference between all groups. Conclusion: The adjustment of ultratranslucent zirconia monolithic should preferably be performed with rubber polishers impregnated with polyurethan. Concerning to cell adhesion, the protocols of finishing and polishing do not interfer at fungal adhesion, only on surface roughness, when the samples are polished with the smoothest rubbers (AU).

Assuntos

RESUMO

Introdução: As restaurações em zircônia monolítica podem exigir ajustes em sua estrutura antes da cimentação. Diversos métodos de acabamento e polimento são sugeridos na literatura, entretanto estes podem promover mudanças estruturais e na superfície da zircônia, o que pode afetar a resistência mecânica do material em longo prazo. Objetivo: Investigar in vitro o efeito de diferentes regimes de acabamento e polimento e da degradação em baixas temperaturas na resistência à flexão e topografia superficial em dois tipos de zircônia monolíticas. Metodologia: 300 barras de zircônia (Z: ice zirkon transluzent/Convencional e UT: Prettau Anterior/Ultratranslúcida, zirkonzahn, Gais, Itália) foram confeccionadas nas dimensões 2,1- 1,3x 2,5x10mm, lixadas e sinterizadas, apresentando dimensões finais de 1,7-1 x 2 x 8mm, divididas em 20 grupos (n=15) de acordo com três fatores: "Zircônia"-2 níveis (Z: Convencional; UT: Ultratranslúcida), "Acabamento e Polimento"- 5 níveis (C- Controle; BBorrachas; P- Asperização com pontas; PB- Asperização com pontas + Borrachas; PGAsperização com pontas + glaze) e "Degradação"- 2 níveis (COMD: autoclave à 127°C, 1,7 bar /24h; sem degradação). Foi realizado o ensaio de resistência à miniflexão (3 pontos), com v:1mm/min e células de carga 500N e 5000N. Duas amostras de cada grupo foram preparadas para microscopia eletrônica de varredura (MEV)/ Espectrometria por Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) e microscopia de força atômica (MFA). A rugosidade média de cada grupo foi avaliada qualitativamente. Os dados foram analisados por ANOVA (3 fatores) e Tukey (5%). Resultados: Os fatores "Zircônia" (p=0,0000), "Acabamento e Polimento" (p=0,0000) e "Degradação" (p=0,01) e foram estatisticamente significantes, sendo as maiores médias encontradas nos grupos ZPBD (1670.2 ± 252.73)A , ZBD (1663.5 ± 216.80)A e ZB (1654.7 ± 367.79A ) e as menores na zircônia UT, destacando-se o grupo UTPG (372.1±56.295)G . No MEV pode-se observar que a camada de glaze não recobriu toda superfície da zircônia e as borrachas promoveram uma superfície mais uniforme. O EDS revelou maior quantidade de óxido de ítrio nas zircônias UT, já na MFA maior valor de Ra foi encontrado nos grupos asperizados, sendo UT>Z. Conclusão: O protocolo mais indicado para acabamento e polimento das restaurações em zircônia são o uso de borrachas diamantadas. A asperização seguida pelo glaze reduziu a resistência da zircônia e o uso das borrachas forneceram uma superfície mais uniforme em relação aos demais métodos (AU).

Background: The restorations in monolithic zirconia may require adjustments in their structure prior to cementation. Several methods of finishing and polishing are suggested in the literature, however they can promote structural and surface changes of the zirconia, which can affect the mechanical strength of the material in the long term. Aim: To investigate in vitro the effect of different finishing and polishing regimes and low temperature degradation on flexural strength and surface topography in two types of monolithic zirconia. Method: 300 zirconia bars (Z: ice zirkon transluzent / Conventional and UT: Prettau Anterior / Ultratransluzent, zirkonzahn, Gais, Italy) were made in sizes 2.1-1.3x 2.5x10mm, sanded and sintered, (Z: Conventional; UT: Ultratransluzent), "Finishing and Polishing" - 5 levels (C- Control, B- diamond polishers, Pgrinding with burs, PB- grinding with burs + diamond polishers, PG- grinding with burs + glaze) and "Degradation" - 2 levels (WithD: autoclave at 127 ° C, 1,7 bar / 24h, without degradation). The miniflexion resistance test (3 points) was performed, with v: 1mm / min and 500N and 5000N load cells. Two samples from each group were prepared for Scanning Electron Microscopy (SEM) / X-ray Dispersive Energy Spectrometry (EDS) and Atomic Force Microscopy (AFM). The mean roughness of each group was evaluated qualitatively. Data were analyzed by ANOVA (3 factors) and Tukey (5%). Results: The "Zirconia" (p = 0.0000), "Finishing and Polishing" (p = 0.0000) and "Degradation" factors (p = 0.01) were statistically significant, ZBD (1670.2 ± 252.73)A , ZBD (1663.5 ± 216.80)A and ZB (1654.7 ± 367.79A ) and the lowest in the UT zirconia, standing out the UTPG group (372.1 ± 56.295)G . In the SEM it can be observed that the glaze layer did not cover the whole surface of the zirconia and the diamond polishers promoted a more uniform surface. The EDS showed higher amount of yttrium oxide in the UT zirconia and the AFM showed the higher Ra value was found in the roughened groups, with UT> Z. Conclusion: The most suitable protocol for finishing and polishing restorations in zirconia is the use of diamond polishers. The grinding followed by glaze reduced zirconia resistance and the use of the diamond polishers provided a more uniform surface compared to the other methods (AU).

Assuntos

RESUMO

As cerâmicas à base de zircônia (Y-TZP) apresentam propriedades mecânicas superiores às das demais cerâmicas odontológicas. Entretanto, o aumento do conteúdo cristalino modificou suas características de adesão a cimentos resinosos, tornando necessário o desenvolvimento de métodos mais efetivos de união a estes materiais. Este trabalho in vitro pretende, portanto, avaliar a influência de diferentes tratamentos de superfície e de diferentes agentes de união na resistência ao cisalhamento entre uma zircônia estabilizada por ítrio e um agente cimentante autoadesivo (RelyX U100®/3M ESPE). Para tal, cilindros de PROCERA® Allzircon receberam como tratamento de superfície jateamento com óxido de alumínio (Al2O3 - 50 µm) ou jateamento com o sistema Rocatec. Sobre a superfície tratada dos cilindros foram aplicados, de acordo com os diferentes grupos experimentais, o sistema adesivo Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), e os primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) e Alloy Primer (Kuraray Co.) e, finalmente, o cimento resinoso adotado. Cada espécime foi, então, submetido ao teste de cisalhamento (0,05 mm/min), por meio da ação de uma alça de fio ortodôntico passando o mais próximo possível da interface adesiva. A análise de variância a um critérios (ANOVA) e o teste de Tukey (p < 0,05) mostraram que a realização do tratamento de superfície aumentou os valores de resistência de união entre a cerâmica e o cimento resinoso.

O jateamento com o sistema Rocatec (15,33 MPa) apresentou valores significantemente maiores que o jateamento com Al2O3 (11,93 MPa). A aplicação dos agentes de união resultou em uma maior resistência adesiva, sendo que o sistema adesivo Clearfill SE Bond (17,07 MPa) teve um comportamento estatisticamente superior aos demais materiais. Entre os primers, o Metal Zircônia Primer (11,26 MPa) apresentou maior valor de resistência de união que o Alloy Primer (10,01 MPa). Portanto, a associação de um tratamento superficial com um agente de união é valida, já que promoveu os maiores valores de resistência adesiva.

Yttrium-stabilized tetragonal zircon polycrystal (Y-TZP) ceramics show better mechanical properties than other dental ceramics. However, the high crystalline content modified their adhesiveness to resin cements, making it extremely necessary to develop a more effective adhesive strategy between them. This in vitro study intends to evaluate the influence of different surface treatments and different bond agents on the shear bond strength between a Y-TZP and self-adhesive resin cement. PROCERA® Allzircon cylinders (3.5 mm in diameter) received a surface airborne abrasion treatment with 50 µm aluminum-oxide (Al2O3) particles or with the Rocatec system. According to the experimental groups, the adhesive system Clearfil SE Bond® (Kuraray Co.), and the primers Metal Zirconia Primer (Ivoclar Vivadent) and Alloy Primer (Kuraray Co.) were applied on the treated surface of the cylinders, before the application of the adopted resin cement (RelyX U100®/3M ESPE). Each specimen was submitted to the shear bond strength test (0.5 mm/min), by the action of an orthodontic stainless steel ligature wire (0.5 mm in diameter) loop, wrapped around the resin cement, as close as possible to the adhesive interface. One way- ANOVA and Tukey´s post hoc tests (p < 0.05) revealed that surface treatment increased bond strength between the ceramic and the resin cement. Silica coating with the Rocatec system (15.33 MPa) showed significantly higher values than airborne abrasion with Al2O3 (11.93 MPa). Application of all bond agents improved shear bond strength: adhesive system Clearfil SE Bond (17.07 MPa) showed better performance than the other evaluated materials, and Metal Zirconia Primer (11.26 MPa) showed higher bond strength values than Alloy Primer (10.01 MPa). Therefore, the association of a surface treatment with a bond agent is suitable, once it resulted in higher values of adhesive strength.

Assuntos