Particle abrasion as a pre-bonding dentin surface treatment

Abstract

Introdução: Diversos pré-tratamentos da superfície dentinária têm sido sugeridos na tentativa de reduzir a imprevisibilidade associada à adesão a este substrato e melhorar o sucesso clínico a longo prazo. O jateamento é um pré-tratamento mecânico com diversas aplicações clínicas. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo avaliar a influência de três técnicas de jateamento na adesão dentinária (óxido de alumínio, óxido de alumínio com irrigação e vidro bioativo), com duas estratégias adesivas distintas (self-etch e total-etch). Materiais e Métodos: vinte molares humanos foram selecionados e divididos em dois grupos (n = 10), de acordo com a estratégia adesiva utilizada. Posteriormente, cada dente foi dividido em quatro partes iguais e cada uma delas foi submetida a um pré-tratamento da superfície dentinária, perfazendo um total de 8 grupos experimentais: CSEB/Control, CSEB/Al2O3/Aquasol, CSEB/Al2O3, CSEB/BG45S5, OFL/Control, OFL/Al2O3/Aquasol, OFL/Al2O3 e OFL/BG45S5. Após realização do jateamento da superfície e dos procedimentos adesivos, as amostras foram submetidas a um ensaio de microtração (µTBS) e análise em microscópio eletrónico de varrimento. A análise dos dados obtidos foi realizada com recurso a um modelo de regressão linear misto e o modo de fratura foi avaliado por intermédio do teste exato de Fisher e do teste de Q de Cochran. Resultados: as imagens de MEV revelam a formação de uma smear layer irregular após o jateamento, com diferentes níveis de densidade e compactação, dependendo do grupo experimental. Com irrigação simultânea durante o procedimento, a compactação desta camada aparenta decrescer. Dependendo da estratégia adesiva utilizada, a smear layer foi total ou parcialmente removida, deixando alguns túbulos dentinários obstruídos e partículas abrasivas residuais na superfície. Em relação aos valores de µTBS, o modelo de regressão linear misto revelou diferenças estatisticamente significativas tanto para a estratégia adesiva (p < 0.001) como para o pré-tratamento (p < 0.001). Apenas os grupos com óxido de alumínio apresentaram diferenças estatisticamente significativas em comparação com o grupo controlo (Al2O3/Aquasol: p = 0.032 e Al2O3: p = 0.002). O BG45S5 não apresentou diferenças estatisticamente significativas em relação ao controlo (p = 0.071). Conclusão: O uso de óxido de alumínio com irrigação simultânea resultou nos valores de forças de adesão mais elevados. Os resultados do jateamento com óxido de alumínio seco dependem diretamente da estratégia adesiva usada. O vidro bioativo provou não interferir no desempenho de nenhum dos sistemas adesivos.

Introduction: Several dentin surface treatments have been suggested prior to bonding procedures in an attempt to decrease the associated unpredictability of bonding to this substrate and improve long-term clinical success. Air abrasion is a mechanical pretreatment with numerous clinical applications. Thus, this in vitro study aimed to assess the influence of three dentin air abrasion techniques (aluminum oxide, aluminum oxide with irrigation and bioactive glass) on the microtensile bond strength of two different adhesive strategies (self-etch and total-etch). Materials and Methods: Twenty extracted human molars were selected and separated into two groups (n = 10) according to the adhesive strategy. Each tooth was further divided into four equal parts and submitted to different dentin surface treatments, in a total of eight experimental groups: CSEB/Control, CSEB/Al2O3/Aquasol, CSEB/Al2O3, CSEB/BG45S5, OFL/Control, OFL/Al2O3/Aquasol, OFL/Al2O3 and OFL/BG45S5. After air abrasion and adhesive procedures, specimens were submitted to microtensile bond strength (µTBS) test and SEM analysis. Data analysis was conducted using a linear mixed regression model. Failure mode assessment was obtained through Fisher’s exact and Cochran’s Q tests. Results: SEM images reveal the establishment of an irregular smear layer after air abrasion, with varying levels of density observed among the different experimental groups. Whenever simultaneous irrigation was used during the procedure, the compaction of this layer seems to reduce. Depending on the adhesive strategy, smear layer was either entirely or partially removed, leaving some dentinal tubules occluded and residual abrasive particles on the surface. Regarding µTBS values, the linear mixed regression model reveals statistically significant differences concerning both the adhesive strategy (p < 0.001) and the applied pre-treatment (p < 0.001). Only air abrasion procedures involving aluminum oxide (Al2O3/Aquasol: p = 0.032 and Al2O3: p = 0.002) exhibit statistically significant differences compared to the control. BG45S5 does not show statistically significant differences in comparison to the control (p = 0.071). Conclusion: The use of aluminum oxide with simultaneous irrigation resulted in the highest bond strength values. Bond strength outcomes of air abrasion with dry aluminum oxide directly depend on the adhesive strategy used. Bioactive glass has proven not to interfere with bonding performance of either adhesive system.