Push-out bond strength of CAD/CAM-ceramic luted to dentin with self-adhesive resin cements

OBJECTIVES: This study evaluated the initial and the artificially aged push-out bond strength between ceramic and dentin produced by one of five resin cements. METHODS: Two-hundred direct ceramic restorations (IPS Empress CAD) were luted to standardized Class I cavities in extracted human molars using one of four self-adhesive cements (SpeedCEM, RelyX Unicem Aplicap, SmartCem2 and iCEM) or a reference etch-and-rinse resin cement (Syntac/Variolink II) (n=40/cement). Push-out bond strength (PBS) was measured (1) after 24h water storage (non-aged group; n=20/cement) or (2) after artificial ageing with 5000 thermal cycles followed by 6 months humid storage (aged group; n=20/cement). Nonparametrical ANOVA and pairwise Wilcoxon rank-sum tests with Bonferroni-Holm adjustment were applied for statistical analysis. The significance level was set at alpha=0.05. In addition, failure mode and fracture pattern were analyzed by stereomicroscope and scanning electron microscopy. RESULTS: Whereas no statistically significant effect of storage condition was found (p=0.441), there was a significant effect of resin cement (p<0.0001): RelyX Unicem showed significantly higher PBS than the other cements. Syntac/Variolink II showed significantly higher PBS than SmartCEM2 (p<0.001). No significant differences were found between SpeedCEM, SmartCem2, and iCEM. The predominant failure mode was adhesive failure of cements at the dentin interface except for RelyX Unicem which in most cases showed cohesive failure in ceramic. SIGNIFICANCE: The resin cements showed marked differences in push-out bond strength when used for luting ceramic restorations to dentin. Variolink II with the etch-and-rinse adhesive Syntac did not perform better than three of the four self-adhesive resin cements tested.

Pressable Feldspathic Inlays in Premolars: Effect of Cementation Strategy and Mechanical Cycling on the Adhesive Bond Between Dentin and Restoration

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Multi-step adhesive cementation versus one-step adhesive cementation: push-out bond strength between fiber post and root dentin before and after mechanical cycling

This study evaluated the effects of mechanical cycling on resin push-out bond strength to root dentin, using two strategies for fiber post cementation. Forty bovine roots were embedded in acrylic resin after root canal preparation using a custom drill of the fiber post system. The fiber posts were cemented into root canals using two different strategies (N = 20): a conventional adhesive approach using a three-step etch-and-rinse adhesive system combined with a conventional resin cement (ScotchBond Multi Purpose Plus + RelyX ARC ), or a simplified adhesive approach using a self-adhesive resin cement (RelyX U100). The core was built up with composite resin and half of the specimens from each cementation strategy were submitted to mechanical cycling (45 degree angle; 37 degrees C; 88 N; 4 Hz; 700,000 cycles). Each specimen was cross-sectioned and the disk specimens were pushed-out. The means from every group (n = 10) were statistically analyzed using a two-way ANOVA and a Tukey test (P = 0.05). The cementation strategy affected the push-out results (P < 0.001), while mechanical cycling did not (P = 0.3716). The simplified approach (a self-adhesive resin cement) had better bond performance despite the conditioning. The self-adhesive resin cement appears to be a good option for post cementation. Further trials are needed to confirm these results.

Influência do sistema de cimentação e do modo de ativação na resistência ao push-out de pinos de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tipo de sistema de cimentação (condicionamento ácido total ou autoadesivo), do modo de ativação (autoativado ou dual), do terço do conduto radicular (cervical, médio ou apical) e da espessura do filme de cimento sobre a resistência de união de pinos de fibra de vidro cimentados em dentes humanos. Quarenta raízes foram incluídas em resina epóxi, submetidas a tratamento endodôntico e obturadas com guta percha e cimento endodôntico sem eugenol. Decorridos sete dias, os condutos foram preparados a uma profundidade de 10mm com brocas padronizadas do sistema dos pinos de fibra (WhitePost DC #2) e aleatoriamente divididos em 4 grupos, conforme o sistema de cimentação e o modo de ativação: (G1) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus (condicionamento ácido total), ativação dual, (G2) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus, autoativado, (G3) RelyX U100 (autoadesivo), dual e (G4) RelyX U100, autoativado. Após uma semana, cada raiz foi seccionada em máquina de corte, originando 6 fatias de 1 mm de espessura (n=60). Antes do ensaio de push-out cada fatia foi fotografada em ambas as faces, para determinação do raio dos pinos e da espessura do filme de cimento. Após o ensaio mecânico, novas imagens foram capturadas para determinação do modo de falha. Para automatizar a determinação da espessura de cimento, foi desenvolvida uma macro no software KS 400. Os dados foram estatisticamente analisados com ANOVA 3 fatores (resistência de união) e teste de Kruskall-Wallis (espessura do cimento). Comparações múltiplas foram realizadas com o teste Student-Newman-Keuls. Análise de regressão, modelo linear, foi empregada para verificar a correlação entre espessura do cimento e resistência de união. Todos os testes foram aplicados com α = 0,05. O fator cimento exerceu influência significativa para a resistência de união (p = 0,0402): o RelyX U100 apresentou a maior média. A ativação dual elevou os valores de resistência de união em comparação ao modo quimicamente ativado (p < 0,0001). Houve diferenças significantes entre os grupos, sendo G1 (22,4 4,0 MPa) > G3 (20,4 3,6 MPa) > G4 (17,8 5,2 MPa) > G2 (13,5 4,3 MPa). O terço do conduto não exerceu influência significativa sobre a resistência adesiva (p = 0,4749). As espessuras dos filmes de cimento foram estatisticamente diferentes nos diferentes terços: cervical (102 45 m) > médio (75 29 m) > apical (52 28m). Não foi observada forte correlação entre os valores de espessura e os de resistência ao push-out (r = - 0,2016, p = 0,0033). O tipo de falha predominante foi a mista, exceto para o G2, que apresentou 74% das falhas na interface cimento-pino. Dessa forma, o cimento autoadesivo apresentou melhor desempenho que o convencional, e ambos os sistemas duais, sobretudo o RelyX ARC, apresentaram dependência da fotoativação para atingirem maiores valores de resistência de união.

Influência da espessura do filme de cimento na resistência adesiva de pinos de fibra de vidro cimentados em condutos radiculares de dentes humanos

O presente estudo visa avaliar a influência da espessura do filme de cimento sobre a resistência de união de pinos de fibra de vidro em diferentes regiões do conduto radicular (cervical, médio e apical), cimentados com cimento resinoso autoadesivo, com e sem a adição de Rodamina B, por meio do teste de push-out. Quarenta raízes foram incluídas em resina epóxi, submetidas a tratamento endodôntico e obturadas com guta percha e cimento endodôntico sem eugenol. Após sete dias, os condutos foram desobstruídos e aleatoriamente divididos em 4 grupos (n=10), de acordo com as brocas do sistema de pinos de fibra WhitePost DC (FGM) usadas: (G1) broca #2; (G2) broca #3; (G3) broca #4; (G4) broca #2. O preparo foi realizado a uma profundidade de 10 mm. A cimentação foi realizada com o cimento resinoso autoadesivo RelyX U100 (3M ESPE), e apenas nos grupos G1, G2 e G3 uma pequena quantidade de Rodamina B em pó foi usada como corante no cimento. Após uma semana, cada raiz foi seccionada em máquina de corte, obtendo-se 6 fatias de 1 0,1 mm de espessura. Antes do ensaio de push-out, imagens digitais foram obtidas, por meio de um estereomicroscópio, de ambas as faces de cada fatia, para determinação do raio dos pinos e da espessura do filme de cimento. Após o ensaio mecânico, novas imagens foram obtidas para determinação do modo de falha. Para determinar a espessura de cimento, foi desenvolvida uma rotina (macro) no software KS 400. Os dados foram estatisticamente analisados com análise de variância (ANOVA) 2 fatores (influência do diâmetro da broca e influência dos terços) e Kruskal-Wallis (influência da espessura do filme de cimento). Comparações múltiplas foram realizadas com o teste Duncan. Todos os testes foram aplicados com α=0,05. Houve diferenças significantes entre os grupos em relação ao diâmetro da broca (p<0,0001), sendo G2 (14,62 5,15 MPa) > G1 (10,04 5,13 MPa) > G3 (7,68 6,14 MPa). O terço do conduto exerceu influência significativa sobre a resistência adesiva (p<0,0001), sendo os maiores valores obtidos no terço apical. As espessuras do filme de cimento foram estatisticamente diferentes nos grupos. Os maiores valores de espessura de cimento foram obtidos no G3 (248,78 μm), seguido de G2 (185,91 μm) e G1 (110,16 μm), sendo o último estatisticamente semelhante ao G4 (119,99 μm). Os resultados de G1(10,04 5,13 MPa) e G4 (8,89 + 5,18 MPa) foram estatisticamente semelhantes, indicando que a presença da Rodamina B não influencia significativamente na resistência de união. O tipo de falha predominante no G1 foi mista, no G2, adesiva entre pino e cimento, e no G3 e G4, adesiva entre cimento e dentina. O diâmetro da broca influenciou significativamente nos resultados de resistência de união ao teste de push-out. O ligeiro aumento na espessura do filme de cimento promoveu um aumento nos valores de resistência, quando comparado com filmes de cimento muito finos ou muito espessos.

Biocompatibilidade de um material a base de guta-percha autoadesiva (Bio-Gutta)

O objetivo desse trabalho foi avaliar a biocompatibilidade de um material a base de guta-percha autoadesiva (Bio-Gutta) em tecido subcutâneo de camundongos. A guta-percha convencional foi utilizada como referência para comparação. Para isso, foram utilizados 30 camundongos, os quais foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos (Bio-Gutta e guta-percha convencional). Os materiais avaliados foram implantados na região dorsal dos camundongos. Após 7, 21 e 63 dias, os animais foram sacrificados e 5 amostras por grupo por tempo experimental foram obtidas. As amostras histológicas foram seccionadas em 5 m de espessura e coradas convencionalmente com hematoxilina e eosina. Um escore de I-IV foi utilizado para graduar a reação inflamatória. O teste U de Mann-Whitney com correção de Bonferroni foi utilizado para análise estatística (p < 0,05). Os resultados mostraram que, após 7 dias, a Bio-Gutta induziu uma reação tecidual de leve a moderada (II) e a guta-percha convencional apresentou uma resposta inflamatória de moderada a intensa (III). Após 21 dias, a Bio-Gutta induziu uma leve reação tecidual (I), enquanto que a guta-percha convencional ainda apresentava uma resposta inflamatória moderada (III). Uma reação tecidual de leve a ausente (I) foi observada na Bio-Gutta após 63 dias, ao passo que na guta-percha convencional observou-se uma resposta inflamatória de leve a moderada (II). Houve diferença significativa na mediana do grau de inflamação entre os grupos em cada tempo experimental (p = 0,005, aos 7 dias; p = 0,011, aos 21 dias; e p = 0,003, aos 63 dias). Concluiu-se então que a Bio-Gutta foi mais biocompatível que a guta-percha convencional em tecido subcutâneo de camundongos apresentando uma boa resposta tecidual.

Resistência de união entre cimentos resinosos autoadesivos e cerâmicas de zircônia policristalina

O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência de união a microtração de cimentos resinosos autoadesivos a cerâmicas de zircônia policristalina. Dezoito blocos cerâmicos de zircônia 3Y-TZP (9 LAVA e 9 LAVA Plus) foram jateados com partículas de 50 m de Al2O3por 20 s com pressão de 28 psi a uma distância de 10 mm. Os blocos cerâmicos foram duplicados em resina composta (Point 4, Kerr) por moldagem com silicone. Os blocos de resina composta foram cimentados à superfície jateada da zircônia usando três diferentes cimentos resinosos autoadesivos: (1) RelyX Unicem 2 (3M ESPE); (2) SmartCem 2 (Dentsply); (3) Speedcem (Ivoclar Vivadent). Após 24 h imersos em água destilada a 37oC, os blocos cimentados foram cortados em palitos para testes de microtração,com área da interface adesiva de 1 mm2 0,2 mm, e tensionados até a fratura. Os resultados foram analisados pelo teste de análise de variância de dois fatores e pelo teste de comparações múltiplas LSD (α=0.05). As amostras fraturadas foram analisadas com microscopia eletrônica de varredura (MEV) e o modo de falha foi registrado. A topografia das superfícies cerâmicas antes e após o jateamento foi comparada por microscopia de força atômica (AFM). A resistência de união do cimento Speedcem à zircônia foi estatisticamente superior àquela reportada pelos cimentos RelyX Unicem 2 e SmartCem 2, independentemente da cerâmica usada (p<0,05). O fator cerâmica não teve influência estatística na resistência de união. A interação entre os dois fatores se mostrou significativa (p<0,05). O modo de fratura associado ao SmartCem 2 foi quase exclusivamente adesiva, enquanto oRelyX Unicem 2e o Speedcem exibiram um maior percentual de falhas mistas. Não foram observadas falhas coesivas. O AFM não revelou diferença no padrão de topografia de superfície entre as duas cerâmicas antes ou após o jateamento. Concluiu-se que o cimento Speedcem foi superior na adesão a cerâmicas de zircônia policristalina.

Quantification of all-ceramic crown margin surface profile from try-in to 1-week post-cementation

To use profilometry to assess the margin surface profile of all-ceramic crowns (ACC’s) at try-in and 1-week after cementation with dual-cured resin (DC, RelyX ARC, 3 M ESPE, St. Paul, MN, USA), self-adhesive dual-cured resin (SADC, RelyX Unicem, 3 M ESPE), light-cured resin (LC, RelyX Veneer, 3 M ESPE) or chemically cured resin-modified glass ionomer (RMGI, RelyX Luting Plus, 3 M ESPE) luting cement. Methods: Forty, sound, extracted, human, premolar teeth underwent a standardised preparation for ACC’s. IPS Empress (Ivoclar-Vivadent, Liechtenstein) crowns of standard dimensions were fabricated and 10 luted with each cement and stored in water for 7 days. Three groups of serial profiles were taken, the first of the tooth preparation, the second of the crown margins at try-in and lastly of the crown margins after cementation and 7 days water storage. Results: There were no significant differences in the crown margin surface profile between the four cement groups at try-in. The change in crown margin position between try-in and post-cementation was significantly greater for DC than for LC and RMGI. SADC was not significantly different to the other cements. There were no significant differences in the crown margin extensions between the four cement groups, however most of the IPS Empress ACC’s in this study were underextended but this was not statistically significant. Conclusions: IPS Empress ACC’s seated more fully with LC and RMGI than with DC cement

Bond strength of fibre glass and carbon fibre posts to the root canal walls using different resin cements

The aim of the study was to evaluate the bond strength of fibre glass and carbon fibre posts in the root canal walls cemented with self-adhesive (RelyX-Unicem) and chemical (Cement-Post) resin cements. Forty maxillary canines were divided into four groups according to the cement and post used and submitted to the push-out test (0.5 mm min(-1)). The data were submitted to statistical analysis (2-way ANOVA, Bonferroni - P < 0.05) and fracture analysis by Scanning Electronic Microscopy. Fibre glass presented the best results when cemented with RelyX-Unicem and Cement-Post (P < 0.05). RelyX-Unicem presented the highest bond strength values for both posts (P < 0.05). Fracture analysis showed predominance of cohesive fracture of post for RelyX-Unicem and adhesive fracture between dentin/cement and mixed for Cement-Post. The bond strength values were significantly affected by the type of post and cement used and the highest values were found for fibre glass posts and RelyX-Unicem.

Effect of light-curing units on push-out fiber post bond strength in root canal dentin

The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of different light-curing units on the bond strength (push-out) of glass fiber posts in the different thirds of the root (cervical, middle and apical) with different adhesive luting resin systems (dual-cure total-etch; dual-cured and self-etch bonding system; and dual-cure self-adhesive cements), Disks of the samples (n = 144) were used, with approximately 1 mm of thickness of 48 bovine roots restored with glass fiber posts, that were luted with resin cements photo-activated by halogen LCU (QTH, Optilux 501) and blue LED (Ultraled), with power densities of 600 and 550 mW/cm(2), respectively. A universal testing machine (MTS 810 Material Test System) was used with a 1 mm diameter steel rod at cross-head speed of 0.5 mm/min until post extrusion, with load cell of 50 kg, for evaluation of the push-out strength in the different thirds of each sample. The push-out strength values in kgf were converted to MPa and analyzed through Analysis of Variance and Tukey`s test, at significance level of 5%. The results showed that there were no statistical differences between the QTH and LED LCUs. The self-adhesive resin cement had lower values of retention. The total-etch and self-adhesive system resin cements seem to be a possible alternative for glass fiber posts cementation into the radicular canal and the LED LCU can be applied as an alternative to halogen light on photo-activation of dual-cured resin cements.

Fracture resistance of bleached teeth restored with different procedures

This study evaluated the fracture resistance of teeth submitted to internal bleaching and restored with different non-metallic post. Eighty mandibular incisors were endodontically treated and randomly divided in 10 groups (n = 8): G1- restored with composite resin (CR), G2- CR + fiber-reinforced composite post (FRC, Everstick post, Sticktech) cemented with resin cement self-etch adhesive (RCS, Panavia F 2.0, Kuraray), G3- CR + FRC + self-adhesive resin cement (SRC, Breeze, Pentral Clinical), G4- CR+ glass fiber post (GF, Exacto Post, Angelus) + RCS, G5- CR + GF + SRC. The G6 to G10 were bleached with hydrogen peroxide (HP) and restored with the same restorative procedures used for G1 to G5, respectively. After 7 days storage in artificial saliva, the specimens were submitted to the compressive strength test (N) at 0.5 mm/min cross-head speed and the failure pattern was identified as either reparable (failure showed until 2 mm below the cement-enamel junction) or irreparable (the failure showed <2 mm or more below the cement-enamel). Data were analyzed by ANOVA and Tukey test (α = 0.05). No significant difference (p < 0.05) was found among G1 to G10. The results suggest that intracoronal bleaching did not significantly weaken the teeth and the failure patterns were predominately reparable for all groups. The non-metallic posts in these teeth did not improve fracture resistance.

Effect of Resin Cement System and Root Region on the Push-out Bond Strength of a Translucent Fiber Post

Objectives: This study evaluated the bond strength of luting systems for bonding glass fiber posts to root canal dentin. The hypothesis tested was that there are no differences in bond strength of glass fiber posts luted with different cement systems.Methods: Forty bovine incisors were randomly assigned to five different resin cement groups (n=8). After endodontic treatment and crown removal, translucent glass fiber posts were bonded into the root canal using five different luting protocols (self-cured cement and etch-and-rinse adhesive system; dual-cured cement and etch-and-rinse adhesive system; self-cured cement and self-etch adhesive system; dual-cured cement and self-etch adhesive system; and dual-cured self-adhesive cement). Push-out bond strength was evaluated at three different radicular levels: cervical, middle, and apical. The interface between resinous cement and the post was observed using a stereoscopic microscope.Results: Analysis of variance showed a statistically significant difference among the cements (p<0.05) and the root canal thirds (p<0.05). The self-adhesive resinous cement had lower values of retention.Conclusions: The resin cements used with etch-and-rinse and self-etch adhesive systems seem to be adequate for glass fiber post cementation.

Influence of ceramic surface conditioning and resin cements on microtensile bond strength to a glass ceramic

Statement of problem. It is not clear how different glass ceramic surface pretreatments influence the bonding capacity of various luting agents to these surfaces.Purpose. The purpose of this study was to evaluate the microtensile bond strength (mu TBS) of 3 resin cements to a lithia disilicate-based ceramic submitted to 2 surface conditioning treatments.Material and methods. Eighteen 5 X 6 X 8-mm ceramic (IPS Empress 2) blocks were fabricated according to manufacturer's instructions and duplicated in composite resin (Tetric Ceram). Ceramic blocks were polished and divided into 2 groups (n=9/treatment): no conditioning (no-conditioning/control), or 5% hydrofluoric acid etching for 20 seconds and silanization for 1 minute (HF + SIL). Ceramic blocks were cemented to the composite resin blocks with I self-adhesive universal resin cement (RelyX Unicem) or 1 of 2 resin-based luting agents (Multilink or Panavia F), according to the manufacturer's instructions. The composite resin-ceramic blocks were stored in humidity at 37 degrees C for 7 days and serially sectioned to produce 25 beam specimens per group with a 1.0-mm(2) cross-sectional area. Specimens were thermal cycled (5000 cycles, 5 degrees C-55 degrees C) and tested in tension at 1 mm/min. Microtensile bond strength data (MPa) were analyzed by 2-way analysis of variance and Tukey multiple comparisons tests (alpha=.05). Fractured specimens were examined with a stereomicroscope (X40) and classified as adhesive, mixed, or cohesive.Results. The surface conditioning factor was significant (HF+SIL > no-conditioning) (P<.0001). Considering the unconditioned groups, the mu TBS of RelyX Unicem was significantly higher (9.6 +/- 1.9) than that of Multilink (6.2 +/- 1.2) and Panavia F (7.4 +/- 1.9). Previous etching and silanization yielded statistically higher mu TBS values for RelyX Unicem (18.8 +/- 3.5) and Multilink (17.4 +/- 3.0) when compared to Panavia F (15.7 +/- 3.8). Spontaneous debonding after thermal cycling was detected when luting agents were applied to untreated ceramic surfaces.Conclusion. Etching and silanization treatments appear to be crucial for resin bonding to a lithia disilicate-based ceramic, regardless of the resin cement used.

An In Vitro Comparison of Different Cementation Strategies on the Pull-out Strength of a Glass Fiber Post

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fiber Post Cementation Strategies: Effect of Mechanical Cycling on Push-out Bond Strength and Cement Polymerization Stress

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)