Projeto dureza e afm ufpr

Projeto dureza e afm ufpr

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

DISCIPLINA DE MICROSCOPIA DE FORÇA ATÔMICA

Estudo comparativo da microdureza e da rugosidade em afm de três selantes de superfície ODONTOLÓGICOS

DOUTORANDA: FABIANE BORGES DE LIZ

PROFESSOR: PAULO CÉSAR CAMARGO

CuritibaOutubro de 2007

ÍNDICE

1.Introdução 1

2.Objetivos 3

3.Materiais e Equipamentos 3

4.Método 4

6.PREVISÃO DE CUSTOS 6

7.Referências 7

1.Introdução

Quando se estuda, as resinas compostas, uma das propriedades mais questionadas é a microdureza das mesmas. Quando se compara a dureza de resinas compostas de macropartículas com as resinas sem carga, essas terão uma dureza Knoop de 55 enquanto que as resinas compostas sem carga terão de 15. Este aumento está associado ao reforço produzido pelas partículas de carga e pela maior quantidade de ligações cruzadas na estrutura do compósito. A dureza é uma propriedade empregada para se predizer a resistência de um material e sua capacidade de abrasionar estruturas dentais opostas. A indentação produzida na superfície de um material, a partir de uma carga aplicada ou ponta afiada ou uma partícula abrasiva, resulta da interação de numerosas propriedades. (ANUSAVICE,1998). No teste de dureza Knoop, a grande vantagem é de se usar diferentes cargas para diferentes materiais. A desvantagem é que o material a ser testado tem que estar excelentemente polido para se poder medir a indentação, e o tempo de aplicação ser maior que os demais(GALAN, 1998).

Graças ao aprimoramento das propriedades mecânicas das resinas compostas, devido à modificação na composição, tipo, formato, e quantidade de carga inorgânica, este material tem mostrado um bom desempenho clínico também nos dentes posteriores(LEINFELDER, 1995). O desgaste de compósitos na região posterior sempre foi considerado um problema e é ainda motivo de muitas investigações laboratoriais. Por meio de um ajuste sintonizado entre matriz resinosa, forma e quantidade de carga, há materiais atualmente disponíveis com desgastes inferiores a 10μm/ano, equivalendo-se ou superando a resistência ao desgaste dos amálgamas(KAWAI, 1993). As resinas disponíveis atualmente apresentam uma alta quantidade de carga (aprox. 80% peso) com reduzido tamanho (1-3μm) o que contribui para aumentar a resistência ao desgaste, melhorar a capacidade de polimento e otimizar as propriedades físicas do material(DIETSCH,1994), através da redução da tensão que incide em cada partícula, pois partículas inorgânicas grandes tendem a causar maior concentração de forças deletérias na matriz orgânica, acelerando o desgaste da restauração(SUZUKI, 1995).

Inúmeras técnicas restauradoras e associações com diferentes materiais vêm surgindo na tentativa de reduzir problemas como a deficiente resistência à abrasão, coeficiente de expansão térmica diferente dos tecidos dentários e contração de polimerização (DICKINSON,1990). O selante de superfície, uma resina fluída, é um destes materiais que surgiu com este intuito. A aplicação do selante Fortify, sem partículas de carga causou uma diminuição da microdureza da superfície da resina composta (BERTRAND, M. F. ,2000). Já em 1986 STRANG mediu a microdureza de selantes com carga e sem carga e a profundidade de polimerização dos mesmos. Os selantes com carga tiveram maiores valores de microdureza do que os selantes sem carga.

Foi analisada in vitro a influência de um selante de superfície na dureza Rockwell em 5 resinas compostas. Observou-se que a aplicação deste selante fez aumentar a dureza de todas as resinas no período estudado (CARVALHO, 1998). No estudo dos efeitos dos métodos de polimerização e tempo de polimerização na microdureza e desgaste de selantes de fissura, um grau similar de microdureza foi encontrado num tempo menor de polimerização da luz de arco plasma que a unidade de luz convencional. Depois do tempo de armazenagem em água destilada por trinta dias houve uma diminuição na microdureza (KIM, 2002).

Numa pesquisa de longevidade clínica de 24 meses entre dois selantes de superfície e um selante de fóssulas e fissuras, através da avaliação dos modelos de estudo, concluíu-se que um selante de superfície sem carga, com flúor foi efetivo na proteção contra o desgaste (TORRES, PAGANI, ARAÚJO, 2000). Um estudo in vitro comparou a rugosidade do selante de superfície e dois outros selantes de superfície mostrando que não houve diferença estatisticamente significativa entre eles (RAMOS, DIBBI, LARA 1999).

O uso de um selante de superfície experimental melhorou significativamente a lisura de superfície tanto de uma resina híbrida quanto de uma resina microparticulada. A dureza de superfície da resina composta híbrida foi desfavoravelmente afetada para o selante usado experimentalmente, mas não houve efeito adverso na resina composta de micropartícula (ALEXANDER,2003). Neste estudo que testou também a camada de inibição de oxigênio para adesão de resinas compostas os resultados indicaram que não houve nenhum efeito. O exame de espécimes com relação às falhas revelou que a fratura coesiva ocorreu no substrato do compósito. A interface de adesão entre a resina polimerizada e os compósitos remanescentes intactos aderidos para todos os espécimes com ou sem a camada de oxigênio além dos testes SBS no BisCover foram feitos depois de 1, 4 horas. 1, 3 e 6 dias e diferenças na resistência de adesão não foram encontradas. Baseados nos dados correntes, a camada de inibição de oxigênio não é necessária para a adesão de resinas compostas (SUH, FENG, HAYES,SHARP, 2003).

Há várias formas de avaliar a rugosidade de superfície. Na última década, a mais nova técnica de microscopia de força atômica (MFA), têm sido empregada nas pesquisas com materiais dentários. AFM é capaz de fornecer imagens em detalhadas de topografia em três dimensões da rugosidade em resolução nanométrica (TEIXEIRA et al, 2005; KAKABOURA et al, 2007). A MFA é uma técnica promissora para avaliar a qualidade da superfície dos materiais dentários (WENNERBERGER et al, 2001).

2.Objetivos

A presente pesquisa terá o objetivo de comparar a propriedade mecânica de microdureza e a rugosidade de superfície em MFA de três selantes de superfície sobre uma resina composta para posteriores. Questiona-se qual dentre os selantes de superfície com carga; sem carga, com flúor e um líquido de polimento(que não sofre inibição do oxigênio), apresentam melhores resultados quanto à microdureza e a rugosidade de superfície.

3.Materiais e Equipamentos

Os equipamentos a serem utilizados nesta pesquisa estarão disponíveis nos laboratórios da Pontifícia Universidade Católica do Paraná e no laboratório do departamento de Física da Universidade Federal do Paraná.

EQUIPAMENTOS

QUANTIDADE

LABORATÓRIO

Microdurômetro

1

Engenharia Mecânica comercial

Fotopolimerizador

1

Pós-graduação Odonto

Estufa microbiológica

1

De Estomatologia

Máquina fotográfica

1

Pós-graduação Odonto

Microscópio de força atômica

1

Física - UFPR

Quadro I: Lista de equipamentos a serem utilizados nesta pesquisa.

Os materiais de consumo a serem utilizados serão adquiridos pelo pesquisador principal. Os materiais que estão em negrito no quadro II serão doados pelas empresas dos mesmos.

MATERIAL de CONSUMO

QUANTIDADE

AQUISIÇÃO

Matriz metálica

1

Particular

Pincéis microbrush

50

Particular

Tiras de poliéster

10

Particular

Lâminas de vidro

2

Particular

Espátula p/ inserção

1

Particular

Porta agulha

1

Particular

Potes plásticos

3

Particular

Água destilada

500 ml

Particular

Condicionador ácido 35%

2 seringas

Empresa

Resina composta Aelite SL

3 tubos

Empresa

Selante Fortify Plus (BISCO)

1 frasco

Empresa

Selante BisCover (BISCO)

1 frasco

Empresa

Selante Optiguard (kerr)

1 frasco

Empresa

Quadro II: Lista de material de consumo a ser utilizada nesta pesquisa.

4.Método

Serão preparados 30 espécimes de resina composta, sendo três grupos e 10 espécimes para cada grupo. Os grupos serão padronizados em BIS, FOR e OPT. Para a confecção dos espécimes será utilizada uma matriz metálica bi-partida, com cinco orifícios com 5mm de diâmetro e 2 de altura cada um deles. A matriz metálica será colocada sobre uma placa de vidro e uma tira de poliéster, de modo que a matriz fique em contato direto com a tira de poliéster. A resina composta, Aelite SL será inserida em um único incremento com uma espátula Thompson. Após a inserção do material, será colocada uma outra tira de poliéster sobre a matriz e sobre esta tira uma placa de vidro. Desta forma será obtida uma superfície plana e o extravasamento dos excessos, remove-se a placa de vidro superior para então fotoativar o material diretamente sobre a tira de poliéster. Após a fotoativação das resinas compostas será feita aplicação dos respectivos selantes: Fortify Plus(BISCO) com carga; OptiGuard(KERR) sem carga e com flúor; líquido de polimento BisCover(BISCO) de acordo com as recomendações de cada fabricante. Após a confecção dos espécimes, os mesmos serão identificados e será também, diferenciado a superfície do topo da base. Os espécimes serão então, armazenadas em recipientes escuros à prova de luz, em água destilada a uma temperatura de 37º C. Ao completar 24 horas da confecção dos espécimes, estes serão submetidos ao teste de microdureza Knoop em uma máquina de testes (micro hardness tester HWV Shimadzu). Para cada espécime serão realizadas cinco indentações, com 50g por 15 segundos (BERTRAND, 2000) no topo e cinco indentações na base com valores agrupados e lançado como valor único para topo e para base, totalizando n=10.

Após o teste de microdureza os espécimes serão submetidos ao teste de rugosidade no Microscópio de Força Atômica (MFA) (Shimadzu modelo 9500J3, Tokyo, Japão). Seis medidas serão feitas através do modo contato, as imagens em três dimensões da superfície serão enviadas para um software com análise de fase do sinal e litografia. O Scanner 1 com varredura lateral máxima: 30 x 3m micrometros e varredura vertical máxima: 5. O scanner 2 com Varredura lateral: 5x5 micrometros e varredura vertical: 0,3 micrometro. O número de pixels é de 512x512.

Os dados obtidos (microdureza e rugosidade) serão submetidos à análise estatística.

5. CRONOGRAMA

ATIVIDADE

2007 2008

Outubro

Novembro

Dezembro

Janeiro

Fevereiro

11a

22a

33a

44a

11a

22a

33a

44a

11a

22a

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Levantamento bibliográfico

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Aquisição de materiais

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Plano piloto

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Etapa experimental

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Documentação fotográfica

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Obtenção dos resultados

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Atualização bibliográfica

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Discussão dos resultados

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Redação do texto

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Envio para publicação

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  1. PREVISÃO DE CUSTOS

Os condicionadores ácidos, as resinas compostas e os selantes de superfície a serem utilizadas nesta pesquisa serão doados pelas respectivas empresas.

  1. Referências

  1. ANUSAVICE, KJ. Propriedades mecânicas dos materiais dentários. In:________.Phillips: materiais dentários. 10 ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 1998. cap. cap. 4, p.40-41.

  1. BARGHI, N; ALEXANDER, C. Effect of a sealant on composite resin smoothness and microhardness.In:IADR 2003 abstrat #1213. e_Bisco_articles_Ip.asp. Acesso em 03 abr. 2004.

  1. BERTRAND, MF. et al. Effect of surface penetrating sealant on surface texture and microhardness of composite resins. J Biomed Mater Res. 53(6): 658-63, 2000.

  1. CARVALHO, Júnior OB de; Freitas CA de. Avaliação in vitro de um selante de superfície na dureza Rockwell 30T de resinas compostas. Rev Fac Odontol Bauru Jul/Set; 6(3):59-64, 1998.

  1. DIETSCH, D; MAGNE, P; HOLZ, J. Recent trends in esthetic restoratios for posterior teeth.Quintessence Int 10: 659-677, 1994.

  1. DICKINSON, GL et al. Effect of surface penetrating sealant on wear rate of posterior composites resins. J Am Dent Assoc. 121: 252-255, 1990.

  1. GALAN, Júnior, J. Bases química, física e mecânica. In:_________. Materiais dentários: o essencial para o estudante e o clínico. São Paulo: ed. Santos, 1998. cap.2, p.16-17.

  1. LEINFELDER, KF. Posterior composite resins: the materials and their clinical performance. J Am Dent Assoc,126 (5), 663-676, 1995.

  1. KAKABOURA, A; FRAGOULI M; RHIOTIS C; SILIKAS N. Evaluation of surface characteristics of dental composites using profilemetry, scanning electron, atomic force microscopy and gloss-meter. J Mater Sci Mater Med. 18(1); 155-63.

  1. KAWAI, K; LEINFELDER, KF. Effect of surface-penetrationg sealeant on composite wear. Dent Mat 9(2); 108-113, 1993.

  1. KIM ,J. W. et al. Effect of curing method and curing time on the microhardness and wear of pit and fisure sealants. Dental Materials 18, 120-127, 2002.

  1. RAMOS, R. P; DIBBI, R.G.P; LARA, E. H. G. Influência de diferentes agentes de coberturas na integridade superficial de uma resina composta. Ver. Odontol. UNESP 28(2): 451-464, 1999.

  1. SILIKAS, N. et al. AFM as a tool in dental research. Microscopy and analysis , 82: 19-22, 2001

  1. STRANG, R. et al. Laboratory studies of visible-light cured fissure sealants: setting times and depth of polymerization. J Oral Rehabil. Jul; 13(40): 305-10, 1986.

  1. SUH B. I. et al. Is na O2- inhibited layer necessary for bonding of composite resin? In: IADR 2003 abstrat #1812. Disponível em: <http://www.bisco.com/rp/pl e_Bisco_articles_Ip.asp. Acesso em 03 abr. 2004.

  1. SUZUKI, S et al. Effect of particle variatin on wear rates of posteror composites. Am J Dent. 8(4): 173-178.1995.

  1. TEIXEIRA, EC. et al. In vitro toothbrush-dentifrice abrasion of two restorative composites. J Esthet Restor Dent,17(3): 172-80, 2005.

  1. TORRES, A.C. M; PAGANI, C; ARAÚJO, M. A. M. Selamento de superfície em restaurações de resina composta: Avaliação clínica e de modelos de estudo. Rev. Fac. Odontol. São José dos Campos, 3(2): 108-120, 2000.

  1. WENNERBERG, A. et al. Med Eng. Phys. 18: 548 , 1996. Characterizing three-dimensional topography of engineering and biomaterial surfaces by confocal laser scanning and stylus techniques. Med Eng Phys.18(7): 548-56,1996.

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