UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA FACULDADE DE ODONTOLOGIA CENTRO DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL PROF. JOSÉ ÉDIMO SOARES MARTINS AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DE BRAQUETES, COLADOS COM SISTEMAS ADESIVOS ASSOCIADOS A DIFERENTES AGENTES ANTIMICROBIANOS TAIANA PAIXÃO MARTINEZ CD Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Especialista em Ortodontia e Ortopedia Facial. Salvador 2006 UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA FACULDADE DE ODONTOLOGIA CENTRO DE ORTODONTIA E ORTOPEDIA FACIAL PROF. JOSÉ ÉDIMO SOARES MARTINS AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA AO CISALHAMENTO DE BRAQUETES, COLADOS COM SISTEMAS ADESIVOS ASSOCIADOS A DIFERENTES AGENTES ANTIMICROBIANOS TAIANA PAIXÃO MARTINEZ CD ORIENTADOR: PROF. DR. ROGERIO FREDERICO ALVES FERREIRA CO-ORIENTADOR: PROF. DR. GILDO COELHO SANTOS JUNIOR Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da Bahia, como parte dos requisitos para obtenção do Título de Especialista em Ortodontia e Ortopedia Facial. SALVADOR 2006 Ficha Catalográfica M385 MARTINEZ, Taiana Paixão. Avaliação da resistência ao cisalhamento de bráquetes, colados com sistemas adesivos associados a diferentes agentes antimicrobianos. Salvador, UFBA, Faculdade de Odontologia, 2006. 69f. Dissertação: Especialização em Ortodontia e Ortopedia Facial Orientadores: Prof. Dr. Rogério Frederico Alves Ferreira Prof. Dr. Gildo Coelho Santos Junior 1. Agentes Antimicrobianos 2. Adesivos 3. Bráquetes Ortodônticos 4. Dissertações I. Universidade Federal da Bahia – Faculdade de Odontologia II. Título CDU:616.314-089.23 Aos meus pais, Manuel e Tânia, Meus verdadeiros mestres de vida, Como agradecimento pelo carinho, apoio e incentivo manifestado durante toda a minha formação. Dedico. AGRADECIMENTOS A Deus, acima de tudo, por estar sempre comigo, ajudando-me nas decisões corretas. Ao professor Rogério Frederico Alves Ferreira, pela atenção, dedicação e orientação na realização deste trabalho. Ao professor Gildo Coelho Santos Junior pela atuação como co-orientador. À coordenadora e professora Dra. Telma Martins de Aráujo pelo exemplo, determinação e conhecimento transmitidos, minha eterna admiração. A minha grande amiga e colega Cristiane Becher, pela especial contribuição e orientação durante a pesquisa. Ao meu amigo e colega Arthur Farias, na seleção das imagens contidas no trabalho. À professora Dra. Cristina Cangussu, do Departamento de Odontologia Social e Pediátrica da UFBA, pela execução da análise estatística. Ao professor Gustavo, por auxiliar-me no manuseio da máquina de ensaio universal. Aos Professores: Dr. Fernando Habib, Dra. Fernanda Catharino, Dra. Luciana Gommes, Dr. Marcelo Castellucci, Dr. Márcio Sobral, Dr. Marcos Alan e Dra. Myrela Galvão e Dr. Rivail Brandão pela experiência, firmeza, paciência, amizade e incentivo que representam. À meu irmão, Manuel Junior, pelo contínuo incentivo. Aos meus amigos singulares Daniel, Leonardo, Marcus, Rogério e Sabrina, que dividiram comigo dois anos de dedicação intensa ao estudo da Ortodontia, por todos os nossos momentos compartilhados, tão especiais, que deixarão saudades. Aos colegas da 4a e 6a turmas Adriana, Deborah, Erica, Mauro, Thiago Vinhas, Antônio, Arthur, Cris, Marina, Piu e Thiago André pelos momentos de descontração e alegria vividos durante este tempo de curso. Às minhas sócias Viviane e Martha que supriram minha falta no consultório durante estes dois anos e três meses de curso. Aos funcionários do departamento de Ortodontia da faculdade de odontologia da UFBA, pela amizade e disposição. A Morelli pela doação dos bráquetes e adesivo usados na pesquisa e a Kurraray pela doação do Clearfil Protect Bond. ÍNDICE Página 1 INTRODUÇÃO 11 2 PROPOSIÇÃO 21 3 ABORDAGEM EXPERIMENTAL 22 4 DESENVOLVIMENTO SEQUENCIAL DA PESQUISA 34 4.1 Artigo 1: Effects of applying different antibacterial agent 34 associated with adhesives systems on the shear bond strength of orthodontic brackets. 4.2 Artigo 2: Effects of an antibacterial and fluoride 51 releasing bonding system on shear bond strength of orthodontic brackets 5 CONCLUSÃO 66 6 REFERÊNCIAS 67 Sumary The purpose of this study was to determine whether different types of antimicrobial agents with hydrophilic primer and a new antibacterial and fluoride-releasing bonding system applied to etched enamel surfaces will affect the shear bond strength (SBS) of metallic orthodontic brackets. Eighty bovine permanent mandibulars incisor were divided into four groups of twenty each that were etched for 30 seconds with 37% phosphoric acid, washed with a spray of water for 30 seconds and dried for 10 seconds. A composite resin (Transbond XT) was used to bond stainless steel brackets. Teeth in the first group were used as a control and bonded with standard procedures. For the group 2 the primer containing antibacterial monomer was applied to the etched surface, left for 20 seconds, sprayed with a mild air stream, and after that, the adhesive was applied and light cured for 20 seconds. For the groups 3 and 4, mixtures containing a hydrophilic primer (Ortho Primer Morelli) and one of two antimicrobial agents were prepared ( Cervitec: in 1:2 ratio; Chlorhexidine mouthwash in 1:1 ratio). These mixtures were applied to etched enamel surfaces and thoroughlt light cured for 20 seconds, and the brackets were bonded and light cured for 40 seconds. The SBS values of these brackets (Mpa) were recorded using a universal testing machine (EMIC, DL 20.000). Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and Tukey honestly significant difference. Results of ANOVA revealed statistically significant differences in bond strengths among the various groups tested (p<0,05). The bond strength values for the groups 1, 2 and 3 are clinically acceptable, but this study indicates that shear bond strength was significantly affected on the group 4. Key Words: Hydrophilic primer; Chlorhexidine; Antimicrobial agents Resumo O propósito deste estudo foi determinar a resistência ao cisalhamento de bráquetes colados com um primer hidrofílico, associado individualmente a dois agentes antimicrobianos e o Clearfil Protect Bond sistema de união contendo monômero antibacteriano no primer e fluoreto de sódio na composição do adesivo. Oitenta incisivos bovinos foram divididos de forma padronizada em quatro grupos, formados por vinte dentes cada, os quais foram submetidos a ácido fosfórico 37% por 30 segundos, posteriormente lavados por 30 segundos e secos por aproximadamente 10 segundos. O grupo 1 foi o controle no qual seus bráquetes foram colados de forma padrão. O grupo 2 no qual foi utilizado Clearfil Protect Bond o primer foi aplicado na superfície de esmalte, deixado por 20 segundos, um leve jato de ar removeu o excesso e o adesivo foi aplicado em cada dente, fotopolimerizado por 10 segundos. O primer hidrofílico foi misturado ao verniz (Cervitec® : na proporção 1:2) constituindo o grupo 3 e ao enxaguatório bucal de clorexidina (Duplack: na proporção de 1:1) para o grupo 4 e em seguida foram aplicados à superfície de esmalte e fotopolimerizada por 20 segundos. Para todos os grupos o bráquete já com a resina foi posicionado e fotopolimerizado por 10 segundos em cada face. O teste de resistência ao cisalhamento foi realizado na máquina de ensaio universal (EMIC, DL 20. 000). Os resultados foram avaliados através da análise de variância (ANOVA) e Tukey HSB. O resultado da ANOVA revelou diferença estatisticamente significante entre os vários grupos testados (p < 0,05). Os valores de resistência encontrados para os grupos 1, 2 e 3 estão acima do mínimo aceitável para a utilização clínica, no entanto o grupo 4 apresentou valores muito baixo incapacitando a sua utilização. Palavras Chaves: primer hidrofílico, clorexidina e agentes antimicrobianos 11 1 INTRODUÇÃO A constante busca pela descoberta de novos materiais e novas técnicas na ortodontia é uma realidade contemporânea da qual se beneficiam o paciente e o profissional que abraça essa especialidade. A substituição da cimentação de bandas de aço inoxidável e ouro pela colagem de bráquetes é considerada um dos maiores avanços no campo da ortodontia (SILVERMAN et al., 1995). Desta forma, a prática ortodôntica vem sofrendo alterações significativas, desde a introdução da técnica do condicionamento ácido do esmalte. Deve-se, exatamente, a Buonocore em 1955, o desenvolvimento deste método para aumentar a adesão das resinas restauradoras à superfície do esmalte dentário. Em suas pesquisas foi constatado que a adesão ao esmalte poderia ser aumentada pela utilização de ácido fosfórico a 85%, quando aplicado nessa superfície (BUONOCORE, 1955). Certamente, isso ocorre pelo aumento da área de superfície do esmalte através de uma descalcificação seletiva. Com isso, é formada uma “rede” ao longo da área interprismática, na qual ocorre a penetração e adesão da resina. Assim 12 como, a incorporação de uma camada de grupos de fosfatos de alta polaridade, derivados do ácido fosfórico aplicado (BUONOCORE, 1955). Alguns fatores importantes estão correlacionados com a adesão à estrutura dentária: as condições da superfície de contato propriamente dita, molhamento e ângulo de contato, as características físicas da superfície de aderência, a espessura da camada do adesivo e a força de adesão do material à superfície (BUONOCORE, 1955). No entanto, no que se refere a essa adesão, problemas poderão estar associados ao fato dessas superfícies estarem em um ambiente aquoso, sendo que, o adesivo utilizado deve ser capaz de unir-se a elas e manter posteriormente esta adesão em contato com a água. Desse modo, preconiza-se a profilaxia para remoção de debris, microorganismos e película adquirida antecedendo o condicionamento ácido da superfície do esmalte (BUONOCORE, 1963). O condicionamento ácido da superfície, em uma concentração a 37%, por 15 segundos, é suficiente para produzir uma força de adesão satisfatória e preservar a estrutura de esmalte (ANUSAVICE, 1998). Entretanto, através da microscopia eletrônica de varredura, observou-se que sendo realizado por um período de 30 segundos é produzido um melhor padrão de aderência (POWERS; MESSERSMITH, 2001). O esmalte condicionado possui uma larga energia superficial, diferente da superfície normal, possibilitando que uma resina entre em contato prontamente com a mesma e penetre nas microporosidades (ANUSAVICE, 1998) formando os tags, que proporcionam a retenção mecânica necessária (GRANDHI et al., 2001). 13 A adesão entre resina/esmalte é adequada o suficiente para os procedimentos restauradores, colagem de bráquetes e outras aplicações clínicas (ANUSAVICE, 1998, POWERS; MESSERSMITH, 2001). Em 1958, Sadler tentou realizar a colagem direta de acessórios ortodônticos em seu estudo, sem o emprego de condicionamento ácido, testando nove adesivos, todos, porém, sem sucesso (SADLER, 1958). Em 1960, Mitchell viria a realizar o primeiro trabalho clínico de colagem direta com acessórios ortodônticos. Desde então, essa técnica tem sido amplamente utilizada pelos profissionais da área (MITCHELL, 1992). Em 1965, Newman baseado nos achados de Buonocore, empregou uma resina epóxica, “in vivo”, para colar acessórios ortodônticos diretamente ao esmalte condicionado com acido fosfórico a 40% por um minuto. A resina, no entanto, tinha um tempo de presa excessivamente longo (15 a 30 minutos), o que tornou o seu uso clínico inviável. Esse trabalho foi de grande importância, pois mostrou naquela época, que a possibilidade da colagem direta de acessórios ortodônticos seria uma realidade, desde que as resinas fossem aprimoradas (NEWMAN, 1965). As resinas acrílicas, até então, convencionalmente empregadas na confecção de bases de dentaduras, foram modificadas de modo a possuírem propriedades que as tornassem úteis como adesivo ortodôntico. Porém, dentre os principais problemas observados com as resinas acrílicas, estavam o alto coeficiente de expansão térmica e a contração de polimerização de 6 a 10% (REYNOLDS, 1975). 14 Então, as resinas diacrílicas começaram a ser empregadas como selantes e adesivos em ortodontia. Bastante usadas atualmente, essas resinas são comumente chamadas de bis-GMA (por serem um bisfenol A-glicidil dimetacrilato). As mesmas foram patenteadas por Bowen, em 1962, numa combinação de versatilidade de polimerização das resinas acrílicas com a resistência e a estabilidade das resinas epóxicas. Desse modo sendo também denominadas de compósitos dentais (REYNOLDS, 1975). Toda colagem ortodôntica envolve no mínimo duas interfaces: esmalte/compósito e bráquete/compósito. Quando um adesivo é utilizado, é formada outra interface, a do adesivo/compósito (POWERS et al., 1997). O sucesso na técnica de colagem requer conhecimento de princípios ortodônticos e de dentística (ZACHIRSSON, 2002). A avaliação da resistência dessa colagem, às forças exercidas nos braquetes é fundamental em ortodontia. A colagem, apesar de temporária, deve ser capaz de suportar as forças ortodônticas e de oclusão (MENEZES, 1993). A falha dessa colagem é considerada um dos aspectos mais frustrantes na clínica ortodôntica, já que implica no aumento do tempo de tratamento, dos custos adicionais com pessoal e do material (POWERS et al., 1997). Forças de tração de 5,9 a 7,8 Mpa são consideradas adequadas na maioria dos procedimentos em Ortodontia conforme os estudos de Reynolds em 1975 (MENEZES, 1991, DAMON, 1997, BISHARA, 1998, WEBSTER et al., 2001, GRANDHI et al., 2001, CACCIAFESTA et al., 2003, KARAMAN, 2004). Uma vez que a força de cisalhamento necessária para a utilização clínica não foi exatamente estabelecida, consideram-se os valores da força de tração 5,9 a 7,8 15 Mpa como parâmetros de qualidade nos resultados dos testes de resistência ao cisalhamento (SCHANEVELDT; FOLEY, 2002, ZEPPIER et al., 2003). Pacientes submetidos à terapia ortodôntica apresentam mudanças químicas e biológicas na placa dental. Nessa situação, ocorre: uma diminuição do pH, um aumento da concentração de carboidratos e também um crescimento da população de Streptococcus e Lactobacillus (BALENSEIFEN; MADDONIA, 1970). Esse aumento no número de bactérias inicia-se imediatamente na primeira semana, após ser instalado o aparelho ortodôntico fixo (ARNEBERG, 1984). Sendo assim, o uso do aparelho pode restringir a capacidade da bochecha e da língua em remover as partículas de alimentos sobre as superfícies dentárias, principalmente, caso seja considerada a frequência e a qualidade dos alimentos ingeridos (AMARAL, 2002). Em muitos casos, uma higiene oral apropriada é difícil ser mantida, estabelecendo consequentemente um pH menor que 4,5 na placa ao redor dos braquetes e das bandas (OGAARD et al., 2001). O potencial de colonização intra-oral de Streptococcus mutans aumenta a tendência ao aparecimento de cáries na forma de manchas brancas. O desenvolvimento de manchas brancas na superfície vestibular dos dentes, principalmente incisivos superiores, confere um resultado antiestético no uso de aparelhos ortodônticos fixos (OGAARD et al., 2001). Ademais, estudos demonstraram que 50 a 70% dos pacientes, após uma terapia ortodôntica fixa, desenvolvem manchas brancas, que são lesões resistentes a remineralização. Esse fato comprova que, anos após remoção do aparelho, ainda existe nos pacientes um alto índice de prevalência de lesões freqüentemente descoradas (OGAARD et al., 2001). 16 Uma progressiva desmineralização, sem remineralização adequada pode resultar no desenvolvimento de lesões cariosas (SOLIMAN, 2006). Fica assim evidente que, em pacientes que utilizam aparelhos ortodônticos, o acúmulo de placa, associado à dificuldade de higienização, contribui consideravelmente para uma situação de desmineralização (MIZRAHI, 1982). Durante o tratamento ortodôntico, os sítios de maior incidência de cárie são os dentes anteriores superiores. Visto que essa região apresenta uma menor exposição à saliva, cuja ação, promove uma limpeza física, aumenta a capacidade tampão e acelera a remoção dos carboidratos fermentáveis, regulando o seu próprio pH e o do biofilme bacteriano (MITCHELL, 1992). Para que ocorra um processo de remineralização dessas cáries, faz-se necessário controlar o biofilme bacteriano ao redor dos bráquetes, devendo-se manter constante a presença de flúor na cavidade oral (STEPHEN, 1997). A esse respeito, Ogaard afirmou, em 2001, que frente a alterações cariogênicas severas, o flúor tem limitado efeito na prevenção da descalcificação. O processo de remineralização torna-se mais difícil nessas situações, nas quais o pH da placa ao redor do bráquete está em um nível aproximado de 4, fazendo-se necessário à presença de um agente antibacteriano para melhorar a sua ação. O agente antimicrobiano clorexidina é um dos agentes que apresenta maior espectro antibacteriano e anti-séptico na Odontologia (MANDEL, 1994), sendo freqüentemente usado no controle de doenças periodontais, tanto na forma de enxaguatório bucal quanto como componente dos cremes dentais. Estudos constataram que o uso da clorexidina a longo prazo é capaz de controlar a placa e a gengivite, sem desenvolver resistência na flora bacteriana (BRIGHTMAN et al., 17 1991). No entanto, existem efeitos que limitam o uso da clorexidina como a pigmentação amarronzada dos dentes, a deposição de cálculo e a alteração do paladar (ERIKSEN, 1973, MANDEL, 1994). Considerando a ação limitada do flúor em situações que apresentam um pH baixo, muitos estudos vêm sendo realizados com o intuito de melhorar o seu efeito. Dessa forma, o esmalte tem sido protegido por coberturas ácido resistentes de fluoreto de cálcio ou titânio associado a agentes antimicrobianos (BUYUKYILMAZ e OGAARD, 1995). Sabe-se que a clorexidina inibe a produção de ácido na placa bacteriana e reduz a queda do pH (ROLLA, 1975). Em um estudo “in situ”, no qual pré-molares que seriam extraídos foram bandados; observou-se que o uso diário de enxaguatório bucal de clorexidina e flúor foi mais eficaz na redução da perda de mineral do que na utilização do flúor apenas (ULLSFOSS, 1994). Em outro estudo realizado por Ogaard e colaboradores, em 2001, dados mostraram que a combinação do verniz de flúor com a clorexidina promove uma significante redução dos índices de manchas brancas em pacientes ortodônticos, em particular, na região dos incisivos superiores (OGAARD et al., 2001). Antimicrobianos na forma de verniz, como: triclosan, xylitol e benzidamina podem ser importantes para suprimir os níveis de Streptococcus mutans e outros microorganismos por longos períodos, quando aplicados antes da montagem do aparelho ortodôntico fixo (ZACHRISSON, 1976). As aplicações de verniz de clorexidina na concentração de 10 e 20%, antes e durante o tratamento ortodôntico, minimizam a quantidade de Streptococcus mutans na saliva e na placa adjacente aos bráquetes, em média, no período de 18 um mês. O verniz de clorexidina é eficaz na supressão dos níveis de S. mutans na cavidade oral num período de 3 a 7 meses, após sua aplicação, quando utilizado anteriormente ao posicionamento dos braquetes (SANDHAM et al., 1992). Um intensivo tratamento, numa média de três aplicações, por um período de duas semanas, utilizando o verniz de clorexidina, é mais eficiente que uma aplicação mensal durante um período de três meses (TWETMAN; PETERSSON, 1997). O ideal seria a presença constante de um antimicrobiano e do flúor ao redor dos bráquetes, sem interferências negativas a estrutura dentária e a qualidade da aderência (BISHARA, 1998). A aplicação de clorexidina na superfície do esmalte pode aumentar a proteção na periferia ao redor do bráquete e influenciar na resistência dessa colagem, a depender do método de aplicação utilizado (BISHARA, 1998). Portanto, a avaliação da resistência ao cisalhamento é necessária quando esses antimicrobianos são incluídos no sistema de união. A resistência ao cisalhamento não fica comprometida quando é realizada uma profilaxia com pasta contendo clorexidina (Parogencyl, Laboratoires Pharmaceutiques, Gouple, Paris, France). Esse mesmo resultado também foi obtido quando o verniz de clorexidina (Cervitec) foi aplicado após a colagem do bráquete e quando o mesmo foi associado previamente ao adesivo. Entretanto, sendo o verniz aplicado antes ou após o adesivo sem mistura prévia, a resistência torna-se bastante afetada (BISHARA, 1998). A associação do verniz Cervitec ao primer hidrofóbico Transbond XT não compromete a resistência na colagem (BISHARA, 1996, DAMON, 1997, BISHARA, 1998), assim como a associação desse mesmo verniz ao primer 19 hidrofílico Transbond MIP (KARAMAN, 2004). Todavia, o autor demonstrou, em seu estudo, que a associação de um primer hidrofílico Transbond MIP ao verniz EC40 (Certichem), composto por: 40% de clorexidina, sandarac e etanol, assim como a associação deste primer ao enxaguatório bucal contendo 0,12% de gluconato de clorexidina (Drogsan Pharmaceuticals, Ankara, Turkey) resultou em uma colagem de bráquete com baixa resistência ao cisalhamento (KARAMAN, 2004). Uma vez que ficou constatado, por Damon em 1997, que a associação do verniz Cervitec ao primer não compromete a resistência ao cisalhamento dos bráquetes e o local de fratura durante a sua remoção, essa associação pode ser recomendada como protocolo de colagem após o condicionamento ácido (DAMON, 1997). Cacciafesta e colaboradores, em 2006, pesquisaram o efeito da aplicação de clorexidina a 0,20% (Dentosan, Compo, Lainate, Italy), antes da colagem do bráquete com compômero (Fuji Ortho LC, GC Europe), e constataram que os dados da resistência ao cisalhamento foram clinicamente aceitáveis (CACCIAFESTA, 2006). O cloreto de cetilpiridínio (CPC) é um composto quaternário de amônia que tem sua ação antiplaca e antibacteriana reconhecida pela FDA. Estudos recentes observaram que a associação desse composto na concentração de 2,5% a resina Transbond XT, não apresentou interferências negativas na resistência a colagem de bráquetes (AL-MUSALLAM, 2006). No que se refere à linha de pesquisa em materiais adesivos, um novo sistema, chamado Clearfil Protect Bond, contendo antimicrobiano e possuindo a 20 capacidade de liberar flúor, foi recentemente desenvolvido e introduzido no mercado. O sistema consiste em um primer autocondicionante que contém, segundo o seu fabricante, o monômero antibacteriano 12-metacriloxidodeccil piridínio bromidio [MDPB] e o adesivo contendo fluoreto de sódio (BISHARA, 2005). Sabe-se que inúmeros pacientes apresentando lesões de cárie e doenças periodontais podem ser submetidos ao tratamento ortodôntico, após terem sido submetidos a uma adequação do meio bucal. O uso de adesivos contendo agentes antimicrobianos é favorável para estes casos, sendo relevante então determinar a sua resistência ao cisalhamento. Desta forma, decidiu-se com o presente estudo avaliar, “in vitro”, a resistência ao cisalhamento de bráquetes colados com um agente de união contendo antimicrobiano e flúor na sua composição e adesivos hidrofílicos associados a agentes antimicrobianos na forma de verniz e de enxaguatório bucal. 21 2 PROPOSIÇÃO Diante do exposto, com este estudo pretendeu-se analisar comparativamente a resistência ao cisalhamento de bráquetes colados com os seguintes materiais: 2.1 Ortho Prime Morelli 2.2 Clearfil Protect Bond 2.3 Ortho Prime Morelli misturado ao verniz Cervitec 2.4 Ortho Prime Morelli misturado ao enxaguatório bucal de clorexidina. 22 3 ABORDAGEM EXPERIMENTAL Foi realizado um estudo “in vitro” no qual utilizaram-se oitenta incisivos bovinos, com a superfície vestibular do esmalte macroscopicamente hígida, onde a confirmação e a avaliação dessa condição foi realizada com o auxílio de uma lupa, com um aumento de 4X (Balloon, São Paulo, SP). Quatro procedimentos de colagem foram realizados, cada um envolvendo 20 incisivos inferiores bovinos, e os resultados obtidos no estudo foram comparados entre si. Após a extração, os dentes foram lavados em água corrente, sendo removido todo o tecido periodontal e a polpa. Uma profilaxia inicial foi realizada com uso de pedra pomes, visando remover o cálculo, sem qualquer tratamento químico prévio. Após esse procedimento, as unidades dentárias foram estocadas em refrigerador (cerca de 6ºC), totalmente cobertas por uma solução aquosa de timol a 0,1% (MENEZES, 1993, BISHARA et al., 2001), conservando-se assim por 30 dias até a inclusão em resina acrílica (Orto Clas, Clássico, São Paulo, SP, Brasil). Optou-se por este tipo de substrato (dentes bovinos) devido ao fato desses oferecerem reações semelhantes aos dentes humanos (RICHARD, 1993). O preparo da amostra utilizada no teste de resistência ao cisalhamento ocorreu, 23 inicialmente, de forma semelhante para todos os dentes, sendo realizada uma divisão em grupos, de acordo com os diferentes materiais utilizados e os procedimentos adotados para cada um deles. 3.1 Seleção da área de colagem Para neutralizar as possíveis variações de tamanho e forma dos dentes da amostra, foi utilizado como ponto de referência para a colagem o centro da coroa anatômicas dos mesmos. Determinou-se com o uso de uma lapiseira (Pentel 0,5mm) o longo eixo de cada um deles (Fig. 1 - A e B) e, posteriormente, um paquímetro digital graduado de 0 a 150 mm foi utilizado para estabelecer a altura total da coroa (Fig. 1A). A partir dessa medida, foi marcada a metade do seu valor sobre a linha vertical traçada, representando o ponto central da face vestibular (Fig. 1B). Assim, foi possível determinar o ponto central da face vestibular em cada dente de forma padronizada. Sendo eleita esta região para realizar a colagem (Fig. 2A). 3.2 Delimitação dos dentes para colagem Cada elemento dentário teve sua coroa incluída em resina acrílica autopolimerizável (Fig. 2B) (Orto Clas, Clássico, São Paulo, SP, Brasil), para realizar esse procedimento cada unidade dentária foi fixada com cera utilidade (Horus, Dentsply, Rio de Janeiro, RJ, Brasil), sobre uma placa plana de vidro. Essa se apresentava devidamente isolada com vaselina liquida, de modo que o ponto da porção central da face vestibular pudesse ser pressionado contra a placa até tocá-la. Um anel, confeccionado a partir de um tubo de PVC, foi posicionado 24 sobre a coroa do dente para limitar o escoamento da resina acrílica, que foi introduzida no seu interior; obtendo-se assim, uma superfície plana resina/dente (Fig. 2B). Os dentes, a partir dessa fase, passaram a ser estocados por um período de aproximadamente 2 dias, em recipientes plásticos, hermeticamente fechados e colocados no refrigerador (cerca de 6ºC). A B Figura 1- Padronização da zona eleita para realização da colagem: Apaquímetro medindo o longo eixo da coroa; B- paquímetro determinando a marcação do ponto central de colagem A face vestibular foi lixada de forma criteriosa com lixas de madeira nº150 colocadas numa superfície plana e depois com lixas d’água nº. 120, 400 e 600 (Norton) (BAFUTTO, 1991) adaptadas a uma máquina de recorte de modelos de gesso. Os dentes foram aplainados sob irrigação de água. As lixas foram substituídas a cada 20 dentes. Cada elemento foi lixado o suficiente a fim de expor e aplainar uma área ao redor do ponto central da coroa que fosse compatível com 25 o tamanho do bráquete a ser colado. O intuito deste procedimento foi obter superfícies: planas, polidas, com profundidade em esmalte e amplidão semelhantes em todos os dentes, nas mesmas regiões das faces vestibulares dos incisivos (Fig. 2C). A B C Figura 2- Padronização da área de colagem do bráquete: A- região central da coroa; B- dente incluído na resina acrílica; C- delimitação da área colagem do bráquete 3.3 Preparo dos corpos de prova para o ensaio de cisalhamento Para a realização do ensaio mecânico, foram feitas ranhuras nas raízes dos dentes e cada unidade dentária foi posicionada no centro de um anel de PVC 20 x 25 x 25 mm (Tigre) contendo gesso tipo IV (Polidental, Cotia, SP) no seu interior. Os anéis foram fixados na plataforma móvel de um dispositivo confeccionado tanto para esse ensaio mecânico (TORTAMANO et al., 2002) quanto para possibilitar o posicionamento das raízes do dente no gesso (Figs. 3 - A e B). O gesso foi 26 manipulado conforme a orientação do fabricante (BAFUTTO, 1991, MENEZES, 1993). AA B B Figura 3- Dispositivo: A- visão frontal do dispositivo; B- visão superior do dispositivo A face vestibular da coroa de cada dente foi presa com elástico a um esquadro, que possuía uma superfície plana confeccionada em resina acrílica. Esse foi posicionado numa canaleta presente na plataforma fixa do dispositivo, permitindo a fixação do dente no gesso com a face vestibular perpendicular à base do anel de PVC (Fig. 4). Após a presa do gesso, os corpos de prova foram armazenados por 72hs, em recipientes plásticos fechados com água destilada, e foram postos na estufa (Biometria, Ref. 355, Rio de Janeiro, RJ, Brasil) a uma temperatura de 37ºC. Os recipientes foram modificados de tal forma, para que apenas as coroas ficassem em contato com a água. 27 Figura 4- Fixação do dente 3.4 Profilaxia, lavagem e secagem Inicialmente, os dentes foram submetidos à profilaxia com pedra pomes de granulação fina (Wilson, São Paulo, SP, Brasil) e taça de borracha em baixa rotação, por 15 segundos (BAFUTTO, 1991). Em seguida, foi executada a lavagem e secagem deles por 20 segundos cada um; com água e jato de ar provenientes de uma seringa tríplice. As taças de borracha eram substituídas a cada 8 dentes. 3.5 Ataque ácido 28 Os dentes foram submetidos ao condicionamento do esmalte com ácido fosfórico a 37% (DFL, São Paulo SP, Brasil) por 30 segundos. A remoção do mesmo foi feita por jato de água durante 30 segundos e seco com jato de ar (JOHNSTON et al., 1996, POWER; MESSERSMITH, 2001) por aproximadamente 10 segundos. 3.6 Divisão da amostra em grupos, de acordo com o material de colagem Os dentes foram divididos aleatoriamente em grupos (quadro1). Material COMPÓSITO ADESIVO ANTIMICROBIANO Grupos Transbond Grupo 1 Ortho Prime Morelli - Transbond Clearfil Protect Monômero XT Bond Antimicrobiano Ortho Prime Morelli Cervitec Verniz Ortho Prime Morelli Duplack XT Grupo 2 Transbond Grupo 3 XT Transbond Grupo 4 XT Quadro 1- Grupos da amostra 29 3.7 Procedimentos de colagem dos grupos Grupo 1 (controle) - O primer (Ortho Prime Morelli - Dental Morelli, Sorocaba, SP, Brasil) foi aplicado com pincel ao corpo de prova. O excesso removido com um leve jato de ar e fotopolimerizado por 20 segundos. Grupo 2 (Clearfil Protect Bond – Kurraray Medical Inc, Okayama, Japan) Foi aplicado o primer, contendo o monômero antibacteriano 12-metacriloxidodeccil piridinio bromidio [MDPB] por 20 segundos. Posteriormente, foi utilizado um leve jato de ar, para remover o excesso. Em seguida, o adesivo contendo flúor foi aplicado com o auxilio de um pincel apropriado e finalmente fotopolimerizado por 10 segundos. Grupo 3 (Cervitec Verniz, Vivadent, Schann, Lichtenstein) - O primer e o verniz de clorexidina foram misturados numa porção 1:2, para isso foram colocados em frascos com dosadores semelhantes, permitindo que as gotas tivessem diâmetro idênticos. A mistura foi aplicada na superfície de esmalte e fotopolimerizada por 20 segundos. Grupo 4 (Enxaguatório bucal de clorexidina) – Nesse grupo, o primer foi misturado ao enxaguatório bucal com clorexidina a 0.12% (Duplack, Dentsply, Rio de Janeiro, Brasil) na proporção de 1:1, para isso foram colocados em frascos com dosadores semelhantes, permitindo que as gotas tivessem o mesmo diâmetro. Então, a mistura foi aplicada à superfície de esmalte e fotopolimerizada por 20 segundos. 30 Para todos os grupos, o compósito (Transbond XT- 3M Unitek, Monrovia, CA) foi aplicado nas bases dos bráquetes e esses foram colados aos corpos de prova. O excesso foi removido com uma lâmina de bisturi e fotopolimerizado em cada lado do bráquete por 10 segundos, totalizando 40 segundos (Figs. 5 - A e B). por um fotopolimerizador de luz fria (ULTRALED XP, Dabi Atlante, Ribeirão Preto, SP). O LED apresenta uma lâmpada com menor degradação e maior vida útil, que os fotopolimerizadores com luz alógena, sendo igualmente efetivos na polimerização durante a colagem de bráquetes (LAYMAN; KOYAMA, 2004). Para que fossem desprendidos possíveis detritos e partículas gordurosas que viessem a alterar a colagem, todos os bráquetes antes de serem colados, foram deixados por 1 minuto em álcool absoluto. A colagem dos bráquetes foi realizada com os corpos de prova posicionados sobre a plataforma móvel do mesmo dispositivo usado para fixar os dentes com gesso nos anéis. Os bráquetes metálicos utilizados foram Edegewise de incisivo central superior para colagem com slot. 022” (Dental Morelli, Sorocaba, SP, ref.10.30.201), com área da base de 13,63 mm2. Para o posicionamento usou-se uma pinça de colagem, em seguida um fio retangular .021”x .025” preso a um esquadro de acrílico foi encaixado na direção da face vestibular do dente e na canaleta presente na plataforma fixa superior. A utilização desse dispositivo permitiu o posicionamento do slot do bráquete sempre perpendicular à base do anel de PVC (Figs. 5 - A e B). Para a identificação dos dentes pertencentes aos diferentes grupos, foi realizada uma marcação com cores diferentes no tubo de PVC, usando-se de 31 canetas específicas para transparências de retroprojeção. Após a colagem, os dentes ficaram armazenados, imersos em água destilada, em estufa a 37ºC por 72h. A B Figuras 5- A- posicionamento do bráquete – visão lateral; B- posicionamento do bráquete - visão aproximada 3.8 Ensaio mecânico – resistência ao cisalhamento Após o posicionamento dos corpos de prova na plataforma móvel e sua fixação no dispositivo, um orifício no centro da base do dispositivo foi utilizado para fixar o mesmo à máquina de ensaio universal (EMIC, DL20. 000, São José dos Pinhais - PR) com um parafuso. A ponta ativa da máquina foi posicionada sobre a borda superior do bráquete o mais próximo possível do dente, sem tocá-lo (Fig. 6). 32 Figura 6- Teste de cisalhamento A descolagem do bráquete iniciou-se com a máquina operando a uma velocidade de 1mm/minuto (CHAMADA, 1996, ROMANO, 2003). A força necessária para a descolagem de cada bráquete foi registrada. A resistência ao cisalhamento, expressa em Newton (N) foi dividida pela área da base do bráquete em metro quadrado (m2), e convertida em megapascal (Mpa) segundo a seguinte fórmula: Resistência (Mpa)) Força(N) = 10 6 x Área (m2) 33 Para avaliar a diferença entre os grupos, todos os dados foram tabulados e D C submetidos à análise estatística. Sendo utilizados os testes: ANOVA, t-Student e Tukey HSB . 34 4 DESENVOLVIMENTO SEQUENCIAL DA PESQUISA 4.1 ARTIGO 1 Effects of applying different antibacterial agent associated with adhesives systems on the shear bond strength of orthodontic brackets. Taiana Paixão Martinez. Rogério Frederico Alves Ferreira. Gildo Santos Coelho Junior. 35 Effects of applying different antibacterial agent associated with adhesives systems on the shear bond strength of orthodontic brackets. Martinez,T. P. ;Ferreira, R. F. A. ; Coelho Junior, G. S. Abstract: The purpose of this study was to determine whether different types of antimicrobial agents with hydrophilic primer and a new antibacterial and fluoridereleasing bonding system applied to etched enamel surfaces will affect the shear bond strength(SBS) of metallic orthodontic brackets. Eighty bovine permanent mandibulars incisor were divided into four groups of twenty teeth that were etched for 30 seconds with 37% phosphoric acid, washed with a spray of water for 30 seconds and dried for 10 seconds. A composite resin (Transbond XT) was used to bond stainless steel brackets. Teeth in the first group were used as a control and bonded with standard procedures. For group 2 the primer containing antibacterial monomer was applied to the etched surface, left for 20 seconds, sprayed with a mild air stream, and after that, the adhesive was applied and light cured for 10 seconds. For groups 3 and 4, mixtures containing a hydrophilic primer (Ortho Primer Morelli) and one of two antimicrobial agents were prepared ( Cervitec: in 1:2 ratio; Chlorhexidine mouthwash in 1:1 ratio). These mixtures were applied to 36 etched enamel surfaces, thoroughlt light cured for 20 seconds, and the brackets were bonded and light cured for 40 seconds. The SBS values of these brackets (MPa) were recorded using a universal testing machine (EMIC, DL 20.000). Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and Tukey honestly significant difference. Results of ANOVA revealed statistically significant differences in bond strengths among the various groups tested (p<0.05). The bond strength values for the groups 1, 2 and 3 are clinically acceptable, but this study indicates that shear bond strength was significantly affected on the group 4. Introduction Patients who undergo orthodontic therapy have changes in the oral cavity, such as low-pH environment, increased retentive sites for streptococcus and lactobacillus, and increased retention of carbohydrate 2. This fact happen after the first week of placement of orthodontic appliance 2 . Proper oral hygiene is more difficult to maintain, and pH level lower than 4,5 has been measured in the plaque around the brackets and the bands. These factors are responsible for the high prevalence of caries even after more than 50 years of research on the use of fluoride in caries prevention11. For an effective remineralization process, it is necessary to control the bacterial biofilm around the brackets and maintain constant presence of fluoride in the oral cavity 12 . At pH four in the plaque-surrounding orthodontic brackets, the remineralization process will be adversely affected and even the introduction of 37 additional fluoride in the oral environment will not necessarily result in a better cariostatic effect11. The use of a fluoride varnish in combination with the use of a chlorhexidine varnish, promotes significant reduction in the incidence of white spot lesion formation particularly in the maxillary incisor region12. Buyukyilmaz and Ogaard7 in an earlier study suggested the use of antimicrobials in combination with fluorides to improve the cariostatic effect of fluoride. The application of Cervitec varnish, a product with equal quantities of chlorhexidine and thymol, minimizes the amount of S. mutans in the saliva and in the biofilm around the brackets in a month period 16 . Sandham et al, indicated that chlorhexidine varnish was effective in suppressing oral mutans levels for at least 3 months and up to 7 months after application when used prior to the placement of fixed orthodontic appliances15. Applying chlorhexidine to the enamel surface could increase protection around the bracket periphery but could also adversely influence the bond strength, depending on the method of application. Bishara found that shear bond strength is not significantly affected when chlorexidine is applied under the following conditions: over the brackets and tooth surfaces after the bonding procedure is completed; as a prophylactic paste (Parogencyl, Laboratories Pharmaceutiques, Gouple, Paris, France) over the unetched enamel surface before the bonding procedure is initiated; and when the varnish was premixed with the sealant and applied on the etched enamel surface and then light cured4. An antibacterial and fluoride-releasing bonding system, Clearfil Protect Bond, has recently been developed and introduced in the market. This system 38 consists of a self-etching primer that contains an antibacterial monomer (12methacryloyloydodecyl pyridinium bromide [MDPB]) and a bonding agent that contains sodium fluoride 5. Because a number of individuals with significant carious and periodontal problems might be candidates for orthodontics treatment, the bonding system with antibacterial monomer can be favorable for these patients , but it would be of interest to determine the shear bond strength before it’s use. The purpose of this study was to determine, “in vitro” the effect of using this new adhesive system and different types of antimicrobial agents with hydrophilic primer on the shear bond strength. Materials and Methods Teeth Eighty freshly extracted bovine permanent mandibulars incisors were collected and stored in a solution of 0,1%(weight/volume) thymol for a month. The criteria for tooth selection included intact buccal enamel, not submitted to any pretreatment chemical agents such as alcohol, formalin, hydrogen peroxide and, no caries or cracks due to extraction forceps. The teeth were cleansed with a mixture of water and pumice by using a rubber polishing cup to remove the calculus. 39 Brackets and adhesive Eighty maxillary central incisor brackets(Ref. 10.30.201, Dental Morelli, Sorocaba, SP) were used. The average surface area for the bracket base was 13.63mm2 . The surface area was the average obtained from measuring the width and height of five bracket bases. The calculated differences between the bracket surfaces area did not exceed 0.06mm. Before bonding procedures all teeth had their crown embedded in acrylic resin. Each crown was then polished on 220, 400 and 600-grade sandpaper with water coolant until the enamel buccal surfaces were exposed and partially flattened. All specimens were positioned in the center of a PVC tube with plaster inside using a device to align the buccal surface of the teeth parallel to the shearing force14. The buccal enamel surfaces of the teeth were cleansed and polished with non fluoridated pumice and rubber prophylactic cups for 15 seconds, washed with water and dried for 20 seconds before any procedure. The sample was divided into four random groups of 20 teeth each. All teeth were etched with a 37% phosphoric acid gel applied to the buccal surfaces for 30 seconds. The teeth were thoroughly rinsed with a water spray for 30 seconds and dried with an oil free source for 10 seconds. An orthodontic composite (Transbond XT, 3M Unitek, Monorvia, Calif) was used to bond stainless stell brackets. Excess bonding resin was removed with a scaler. The adhesive was light cured for 40 seconds, 10 seconds for face. After acid etching, the brackets were bonded in the following manner: Group 1 (control) - The teeth were sealed with hydrophilic primer (Ortho Prime Morelli) light cured for 20 seconds. The brackets were then bonded. 40 Group 2 (Clearfil Protect Bond) – The primer containing the antibacterial monomer (Kurraray Medical Inc, Okayama, Japan) was applied to the etched surface, left for 20 seconds, and sprayed with a mild air stream to evaporate the solvent. The fluoride-containing adhesive was applied to the tooth and light cured for 10 seconds. The brackets were then bonded. Group 3 (Cervitec Varnish) – The chlorhexidine varnish used (Cervitec, Vivadent,Schann/Lichtenstein) contains equal amounts of chlorhexidine and thymol(1mg of each/g). Primer(Ortho Primer Morelli) and varnish were thoroughly mixed in a 1:2 proportion8,9, applied to the enamel surface, and light cured for 20 seconds. Then the brackets were bonded . Group 4 (mouthwash) – A mouthwash containing 0.012% chlorhexidine gluconate was used in this group (Duplack, Dentsply, Rio de Janeiro, Brazil). Primer (Ortho Prime Morelli) and mouthwash were thoroughly mixed in a 1:1 proportion8,9, applied to the enamel surface, and light cured for 20 seconds. Then the brackets were bonded . After bonding, the teeth were stored in deionized water at 37º for 72 hours until the shear bond strength test. Debonding Instrument The teeth were placed in phenolic rings (PVC 20X25X25mm - Tigre) up to the cementoenamel junction, and then stored in deionized water at 37º for 72 hours. A mounting jig was used to align the buccal surfaces of the teeth perpendicular to the bottom of the phenolic ring (fig.1). The buccal surface of each 41 tooth was aligned to the testing device so that the force applied was paralled to the tooth’s surface. The Universal Testing Machine (EMIC, DL20. 000, São José do Rio Preto, PR-Brazil) was used to measure the shear bond strength. A perpendicular force was applied to the bracket by a chisel – edge plunger that was mounted in the movable crosshead of the Universal Testing Machine and positioned so that the leading edge aimed the enamel-adhesive interface before being brought into contact at a crosshead speed of 1mm/min8,15. The force required to debond the brackets was measured in Newton (N), and the SBS (1Mpa = N/mm2) was then calculated by dividing the force values by the bracket base area (13.63mm2). Resistance(MPa) = Force(N) 10 6 x Area (m2) Statistical analysis Descriptive statistics including the mean, standard deviation, and minimum and maximum values were calculated from each of the four groups of teeth tested. The analysis of variances (ANOVA) was used to compare the four groups, and if significant differences were, found the Tukey honestly significant difference (HSD) test was used to determine which of the means were significant. Results The descriptive statistics, including mean and standard deviation, and minimum and maximum values for each of the four groups are presented in table 1 42 and graph 1. Results of ANOVA revealed statistically significant differences in bond strengths among the various groups tested (p<.05). The Tukey multiple range analysis indicated that group 1(control) had higher SBS values followed by group 2 (Clearfil Protect Bond) and group 3 (Cervitec Varnish). On the other hand when the mouthwash was premixed with the sealant significant lower SBS values were observed, being impossible to use this mixture on the clinic. Discussion Chlorhexidine is one of the most widely used broad spectrum antibacterial or antiseptic agent in dentistry10. It is used frequently on periodontal diseases, like mouthwash or on toothpaste composition. It has proven to be very effective in the maintenance of plaque control and gingivitis without developing resistant organisms in the oral flora6. Some of the side effects of using chlorhexidine, that limit its wide spread, acceptance, include brown staining of the teeth, an increase in calculus deposition, and the difficulty in completely disguising its taste when used as a rinse 10. Varnish forms of the other antibacterial solutions such as benzydamine, triclosan, and xylitol could be helpful in orthodontic patients for suppressing levels of oral mutans or other microbes for long periods when used before the placement of fixed appliances 9. In a study by Ogaard et al they found that the use of fluoride varnish in combination with and without a chlorhexidine varnish, there was a significant reduction in the incidence of white spot lesion formation in orthodontic patients12. 43 Cervitec, EC40 and other forms of antimicrobials varnishes cannot be found in every clinic, and they are very expensive. However, some agents used as a mouthwash are generally found in dental clinics for irrigation or antiseptic purposes. Little or no information is available on the use of liquid forms of antimicrobial agents after etching the enamel and before placement of the bracket10. Applying chlorhexidine to the enamel surface could add increased protection around the bracket periphery but could also adversely influence the bond strength, depending on the method of application 4. Considering the costs of these mouthwashes, its use would be on advantage, however, this study observed that the bond strength was compromised by using 0,12% (Duplack) chlorhexidine mouthwash mixed with the hydrophylic primer (Ortho Primer Morelli). In Karaman study during the preparation of the test materials the SBS value was significantly reduced when liquid forms of antibacterial agents, 0.012% chlorhexidine gluconate(Drogsan Pharmaceuticals, Ankara, Turkey), were premixed with the hydrophilic primer(Transbond MIP). But the mean obtained in his studied was 10.60 MPa, and in the present study 2.02 MPa. Probably this difference existed because of specific composition of mouthwash at different trademarks. The most acceptable is premix the Cervitec with the hydrophilic primer (Ortho Primer Morelli) or antibacterial bonding system where the primer contains the antibacterial monomer like the Clearfil Protect Bond, because they have a good shear bond strength (table 1 e graph1). 44 In this study, the Tukey HSD demonstrated that there is statiscally significant differences in the bond strengths value of the premix of Cervitec with the hydrophilic primer (Ortho primer Morrelli) when compared with the control group. But Reynolds (1975), determined that the clinically acceptable minimal bond strength values in the direct orthodontic systems are 5,9 MPa a 7,8 MPa, so the value found in the Cervitec group (11,38Mpa) is favorable with Reynold´s13. These values confirm the Karaman et al., 2004 study when they founded that an hydrophilic primer (Transbond MIP) premixed with chlorhexidine varnish applied to the etched enamel surfaces didn’t affect the SBS value. This fact was reported before by Bishara (1996), Damon (1997) e Bishara, (1998), but they applied hydrophobic primer (Transbond XT) instead of hydrophilic primer3,4,9. There wasn’t statistically significant differences in bond strengths among the Clearfil Protect Bond and the control group, this result agrees with Bishara in 20055. The two-step fluoride releasing and antibacterial adhesive, Clearfil Protect Bond, have sufficient mechanical properties for the bonding of orthodontic brackets. It needs to be noted that with the use of the antibacterial fluoride-releasing adhesive, the clinicians need to perform one additional step during the bonding procedure as compared with the conventional systems. The increase in the chair side time should be balanced with the potential advantage of using an antibacterial fluoride-releasing adhesive that could minimize the incidence of white spot formation 5. 45 But it needs to be emphasized that this is an “in vitro” study and the materials have not been subjected to the rigors of the oral environment. In the mouth the humidity and temperature are variable. Future studies should be conducted to evaluate two points, the rate and effectiveness of chlorhexidine release when it is incorporated(premixed) in the sealant, and how much bacterial inhibition the Clearfil Protect Bond provides. The findings from the present study indicates that these were the only methods that the antimicrobial agents could possibly be present with the bonding system and still maintain a clinically acceptable shear bond strength. Conclusion 1. The use of Clearfil Protect Bond adhesive system did not affect the shear bond strength of the orthodontic brackets. 2. Cervitec varnish premixed with the hydrophilic primer (Ortho Primer Morelli) revealed statistically significant differences when compared with the control group but maintain a clinically acceptable shear bond strength. 3. On the other hand when the chlorhexidine mouthwash (Duplack) was premixed with the sealant significant lower SBS values were observed, and is impossible to use this mixture in the clinic. 4. The advantage of using Clearfil Protect Bond adhesive system with antibacterial fluoride-releasing properties should be considered, however, the clinician needs to perform an additional step during the bonding procedure when compared with a conventional bonding system. 46 Figure 1 47 Table 1 Descriptive Statistics of the four groups Groups Tested N Mean* SD Test** 1. Control 20 16.81 5.81 A 2. Clearfil Protect Bond 20 14.27 4.54 AB 3. Cervitec Varnish 20 11.83 5.29 B 4. Chlorhexidine mouthwash 20 2.02 2.75 C * Values in MPa.n indicates sample size; SD, Standard deviation. **.Groups with different letters are significantly different from each other 48 Média e intervalo de confiança 95% da resistência ao cisalhamento por grupo 20 19,5338 16,3926 15 14,3057 mpa 14,0942 12,1474 10 9,35334 5 3,31434 0 0,733655 1 2 3 4 grupo group Graph 1 Mean 95 percent confidence interval of shear bond strength per group A References C D E A B 1. ARNEBERG, P. et al. Selection of streptococcus mutans and lactobacilli in 49 C F C an intra-oral human caries model. J Dent Res, v. 63, p. 1197-1200, Dec. 1994. 2. BALENSEIFEN, J. W.; MADONIA, J. V. Study of Dental Plaque in Orthodontics Patients. J Dent Res, v. 49, n. 2, p. 320-323, Dec.1970. 3. BISHARA, S. E. et al. Effect of applying chlorexidine antibacterial agent on the shear bond strength of orthodontic brackets. Angle Orthod , v. 66, n. 4, p. 313316, Apr. 1996. 4. BISHARA, S. E. et al. Effects of various methods of chlorexidine application on the shear bond strength. Am J Orthod Dentofacial Orthop, v. 114, n. 2, p. 150153, Aug. 1998. 5. BISHARA, S. E. et al. Effect of Antimicrobial Monomer-Containing Adhesive on Shear Bond Strength of Orthodontic Brackets. Angle Orthod, v. 75, n. 3, p. 363365, Mar. 2005. 6. BRIGHTMAN, L. J. et al. The Effects of a 0.12 percent chlorhexidine gluconate mouth rinse on orthodontic patients ages 11 through 17 with established gingivitis. Am J Orthod Dentofacial Orthop, v. 100, p. 324-329, Fev. 1991. 7. BUYUKYILMAZ, T.; OGAARD, B. Caries-preventive effects of fluoride-releasing materials. Adv Dent Res, n. 9, p. 377-383, Nov. 1995. 8. DAMON, P. L. et al. Bond Strength Following the Application of Chlorhexidine on Etched Enamel. Angle Orthod, v. 67, n. 3, p. 169-172, Mar. 1997. 9. KARAMAN, A. I.; UYSAL, T. Effectiveness of a Hydrophilic Primer When Different Antimicrobial Agents Are Mixed. 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Abstract: The purpose of this study was to determine the effect of using Clearfil Protect Bond (Kuraray Medical Inc, Okayama, Japan) on the shear bond strength of orthodontic brackets. This bonding system consists of a primer that contains an antibacterial monomer and a bonding agent that contains fluoride. Forty bovine permanent mandibulars incisor were divided into two groups of 20 each. Group I (control) consisted of 20 teeth that were etched for 30 seconds with 37% phosphoric acid, washed with a spray of water for 30 seconds and dried for 10 seconds, and the sealant was applied and light cured. Group II (Clearfil Protect Bond) consisted of 20 teeth that were etched for 30 seconds with 37% phosphoric acid, washed with a spray of water for 30 seconds and dried for 10 seconds. The primer containing antibacterial monomer was applied to the etched surface, left for 20 seconds, and sprayed with a mild air stream. The adhesive was applied to each tooth, and a precoated bracket was placed and light cured. There were no significant differences (p > 0.05) in the shear bond strengths of the two groups. The mean of the control group was 16. 81 ± 5.81Mpa and for the Clearfil Protect Bond 14.27 ± 4.54. In conclusion, the use of an antibacterial fluoride-releasing adhesive does not significantly affect shear bond strength. 53 INTRODUCTION Patients who undergo orthodontic therapy have chemical an biological changes of dental plaque. The pH environment is low, there are more retentive sites for streptococcus and lactobacillus, and increased retention of carbohydrate2. This fact happens after the first week of placement of the orthodontic appliance 1. The increase in oral colonization by streptococci mutans results in a higher risk of development of dental caries. Caries development in the form of white spot lesions (WSL) on the labial surfaces of the teeth, particularly maxillary incisors, is an unaesthetic side effect of treatment with fixed orthodontic appliances7. The prevalence of new decalcifications among orthodontic patients with fixed appliances is reported to range from 13 to 75%15,16. Most demineralization lesions are irreversible17. Many years after debonding, orthodontic patients still have high prevalence of these lesions, which are often discolored8. For an effective remineralization process, it is necessary to control the bacterial biofilm around the brackets and maintain constant presence of fluoride in the oral cavity13,18. Ogaard, in 2001, suggested that during a severe cariogenic challenge even fluorides may have a limited effect in the prevention of decalcification. At pH four in the plaque-surrounding orthodontic brackets, the remineralization process will be adversely affected and even the introduction of additional fluoride in the oral environment will not necessarily result in a better cariostatic effect7. Buyukyilmaz and Ogaard4 in an earlier study suggested the use of antimicrobials in combination with fluorides to improve the cariostatic effect of the fluoride. 54 Chlorhexidine is one of the most widely used broad spectrum antibacterial or antiseptic agent in dentistry15. It is used frequently on periodontal diseases, as a mouthwash or on toothpaste composition16. It is proven that the application of a chlorhexidine varnish before and during orthodontic therapy affects the level of streptococcus mutans in the saliva12. Several methods have been suggested to improve the cariostatic effect of fluoride at low pH. Acid-resistant coatings of calcium fluoride or titanium fluoride on the enamel surface and the use of fluoride in combination with antimicrobials have been suggested4. It is well known that chlorhexidine inhibits acid production in plaque and thus reduces the pH fall during sucroses challenges 9. In a in situ study with specially banded premolars to be extracted, it was demonstrated that daily mouth rinsing with chlorhexidine and fluoride was more efficient in the reduction of mineral loss than was rinsing with fluoride alone14. Some of the side effects of using chlorhexidine that limit its widespread acceptance include brown staining of the teeth, an increase in calculus deposition, and the difficulty in completely disguise its taste when use rinse 6. In a study by Ogaard et al, they found that with the use of a fluoride varnish, there was a significant reduction in the incidence of white spot lesion formation particularly in the maxillary incisor region7. This fact confirm on earlier study that suggested the use of antimicrobials in combination with fluorides to improve the cariostatic effect of fluoride4 . A new antibacterial and fluoride-releasing bonding system, Clearfil Protect Bond, has recently been developed and introduced in the market. This system consists of a self-etching primer that contains an antibacterial monomer (12methacryloyloydodecyl pyridinium bromide [MDPB]) and a bonding agent that 55 contains sodium fluoride 3. MDPB can be effectively incorporated in dental resin based materials to provide bactericidal activity against oral bacteria19,20,21. Because a number of persons with significant carious and periodontal problems might be candidates for orthodontics treatment, the bonding system with antibacterial monomer can be favorable for these patients , but it would be of interest to determine it’s shear bond strength. There are few researches about the use of Clearfil Protect Bond to bond brackets. The purpose of this study was to determine the effect, “in vitro”, of using this new adhesive on the shear bond strength of orthodontic brackets. MATERIALS AND METHODS Teeth Forty freshly extracted bovine permanent mandibulars incisors were collected and stored in a solution of 0,1%(weight/volume) thymol for a month. The criteria for tooth selection included intact buccal enamel, not subjected to any pretreatment chemical agents such as alcohol, formalin, hydrogen peroxide, no caries or cracks due to extraction forceps. The teeth were cleansed with a mixture of water and pumice by using a rubber polishing cup to remove the calculus. Brackets Forty maxillary central incisor brackets (Ref. 10.30.201, Lot. Dental Morelli, Sorocaba, SP) were used. The average surface area for the bracket base was 56 13.63mm2 . The surface area obtained was the average of the width and height of five bracket bases. The calculated differences between the bracket surfaces area did not exceed 0.06mm. Bonding Procedure Each tooth was mounted vertically in self-cure acrylic so that the crown was exposed. The buccal enamel surfaces of the teeth were cleansed and polished with non fluoridated pumice and rubber prophylatic cups for 15 seconds, washed with water and dried for 20 seconds before any procedure. The sample was divided into two random groups of 20 each, all teeth were etched with a 37% phosphoric acid gel applied to the buccal surfaces for 30 seconds. The teeth were thoroughly rinsed with a water spray for 30 seconds and dried with an oil free source for 10 seconds. After acid etching, the brackets were bonded in the following manner: Group 1 (control) - The hydrophilic primer was applied and (Ortho Primer of Morelli) light cured for 20 seconds. The brackets were then bonded (fig.1). Group 2 (Clearfil Protect Bond) – The primer containing the antibacterial monomer(Kurraray Medical Inc, Okayama, Japan) was applied to the etched surface, left for 20 seconds, and sprayed with a mild air stream to evaporate the solvent. The fluoride-containing adhesive was applied to the tooth and light cured for 10 seconds. The brackets were then bonded (fig.1 A and B). An orthodontic composite (Transbond XT, 3M Unitek, Monorvia, Calif) was used to bond stainless steel brackets to all forty teeth. Excess bonding resin was 57 removed with a scaler. The adhesive was light cured for 40 seconds, 10 seconds for each side. After bonding, the teeth we stored in deionized water at 37º for 72 hours until the shear bond strength test. Shear bond strength testing The teeth were placed in phenolic rings (Tigre- PVC 20X25X25mm) up to the cemento enamel junction, and then stored in deionized water at 37º for 72 hours. A mounting jig was used to align the buccal surfaces of the teeth perpendicular to the bottom of the phenolic ring 9. The buccal surface of each tooth was aligned to the testing device so that the force applied was parallel to the tooth surface. The Universal Testing Machine (EMIC, DL20. 000, São José do Rio Preto, PR-Brazil) was used to measure the shear bond strengths. A perpendicular force was applied to the bracket by a chisel – edge plunger that was mounted in the movable crosshead of the Universal Testing Machine and positioned so that the leading edge aimed the enamel-adhesive interface before being brought into contact at a crosshead speed of 1mm/mim8,15. The force required to take off the brackets was measured in Newton(N), and the SBS (1Mpa = N/mm2) was then calculated by dividing the force values by the bracket base area (13.63mm2). Force(N) Resistance(MPa) = 10 6 x Area (m2) 58 Statistical analysis Descriptive statistics including the mean, standard deviation, and minimum and maximum values were calculated from each of the two groups of teeth tested. Student t-test was used to compare the shear bond strength of the two groups. Significance was predetermined at p > 0.05. RESULTS The descriptive statistics and the results of the Student t-test calculated from each of the two groups of teeth are presented in Table1. The t-test results (t = 1.54),graphic 1, indicated that there were no significant differences (p= 0.131) in the shear bond strength of the two systems. The mean shear bond strength in MPa for the Clearfil protect bond was 14.27 ± 4.54 and for the control group 16.81 ± 5.81. DISCUSSION Since the introduction of etch enamel with acid the pratice of orthodontics is constantly improving, with the use of new techniques and materials that benefit both the patient and the clinician. As a result, various attempts have been made to minimize white spot lesion formation during orthodontic treatment 3. In a study by Ogaard et al they found that the use of fluoride varnish in combination with and without a chlorhexidine varnish, there was a significant reduction in the incidence of white spot lesion formation in orthodontic patients7. In this study , the use of antibacterial fluoride releasing adhesive did not significantly affect the shear bond strength of orthodontic brackets to enamel. The 59 mean values for the control group found in this study (16.81Mpa) were different from Bishara´s(2005) findings (9.6 MPa).The same happened with the group of Clearfil Protect Bond, with 14.27 MPa in this study, with in Bishara studies the value was 11.7 MPa 3 . But Reynolds (1975), determined that the clinically acceptable minimal bond strength values in the direct orthodontic systems are 5.9 MPa from 7.8, the value found to Cervitec group (11.38 MPa) is favorable with Reynold´s 12. It needs to be noted that with the use of the new antibacterial fluoridereleasing adhesive, clinicians need to perform one additional step during the bonding procedure as compared with the conventional systems. The increase in the chair side time should be balanced with the potential advantage of using an antibacterial fluoride-releasing adhesive that could minimize the incidence of white spot formation 5. Future studies should be conducted to evaluate how much bacterial inhibition the Clearfil Protect Bond get and the bond failure location during the removal of orthodontic brackets. A D B CONCLUSIONE F C The use of Clearfil Protect Bond adhesive system did not affect the shear bond strength of the orthodontic brackets however the clinician needs to perform an additional step during the bonding procedure when compared with a conventional bonding system. 60 A Figure 1 A B Figure 1B 61 Table I Descriptive statistics an t-student comparing the shear bond strength of two adhesive systems: a conventional systems and system with antibacterial monomer Groups N Mean* SD Group I (Controle) 20 16.81 ± 5.81 Group II 20 14.27 ± 4.54 (Clearfil Protect Bond) * Values in Mpa.n indicates sample size; SD, Standard deviation. **.Groups with diferent letters are significantly different from each other 62 20 19,5338 19 18 mpa 17 16,3926 16 15 14 14,0942 13 12 12,1474 12,1474 1 2 grupo group Graph 1. Mean 95 percent confidance interval of the shear bond Strength per group 63 REFERENCES 1. ARNEBERG, P. et al. 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