Investigação sobre o comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte com fluorose dentária

Resumo

Este estudo tem como objetivo investigar o comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte fluorose dentário e fornecer critérios de seleção adequados para materiais restauradores. As propriedades nanomecânicas das camadas externa, média e interna do esmalte dentário normal, esmalte com fluorose dentária leve e esmalte com fluorose dentária severa foram testadas por nanoindentação sob uma carga aplicada de 2.000 μN e tempo de espera de 30 s. As propriedades nanotribológicas foram então avaliadas por meio de testes de nanoscratch sob uma carga aplicada de 1000 μN. Além disso, a propriedade nanotribológica da camada externa do esmalte de fluorose dentária foi comparada com a de quatro materiais restauradores, a saber, vitrocerâmica de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD), rede de cerâmica infiltrada com polímero (PICN), resina composta bloco (Lava ™ ultimate) e resina composta convencional (Fltek ™ Z350XT). A nanodureza e o módulo de elasticidade do esmalte com fluorose dentária leve aumentaram das camadas externas para as intermediárias e depois diminuíram das camadas intermediárias para as internas. Por outro lado, o deslocamento alterado, coeficiente de atrito e profundidade e largura da nanoscratch diminuíram das camadas externas para as intermediárias e, em seguida, aumentaram das camadas intermediárias para as internas. No esmalte com fluorose dentária severa, a nanodureza e o módulo de elasticidade aumentaram das camadas externas para as internas, mas o deslocamento alterado, o coeficiente de atrito e a profundidade e largura dos nanoscratch diminuíram das camadas externas para as internas. A profundidade e largura dos nanoscratches do Lava ™ ultimate foram semelhantes às da camada externa do esmalte de fluorose dentária suave. O comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte com fluorose dentária diferiu significativamente do esmalte do dente normal. Materiais odontológicos com resistência ao desgaste semelhante à do esmalte oposto são uma boa escolha para restaurar a fluorose dentária (registro do ensaio:WCHSIRB-D-2014-126, registrado em 25 de dezembro de 2014).

Introdução

A fluorose dentária é uma malformação dentária causada pela ingestão de excesso de flúor de várias fontes, como água, alimentos e ar, durante o desenvolvimento e mineralização dos dentes [1, 2]. A concentração regional de flúor e a extensa aplicação de flúor na prevenção da cárie dentária têm resultado na alta incidência dessa malformação. A incidência de fluorose dentária atinge 80–90% em algumas áreas com alto teor de flúor [3, 4]. A fluorose dentária é caracterizada pela presença de manchas ou defeitos dentais opacos e calcários que afetam a aparência e a função dos dentes (Fig. 1a). Esta condição pode resultar em carga mental séria e barreira de socialização [5]. Pacientes com fluorose dentária freqüentemente requerem restauração para recuperar sua aparência e função dentária [6, 7]. A combinação das propriedades mecânicas e tribológicas da restauração dentária com as do esmalte do dente oposto é muito importante para alcançar bons resultados clínicos [8, 9]. O descompasso entre as propriedades do material pode causar o desgaste excessivo do dente natural oposto ou da própria restauração [10, 11]. Assim, uma investigação completa da microestrutura, propriedades nanomecânicas e propriedades nanotribológicas do esmalte de fluorose dentária é necessária para selecionar os materiais restauradores adequados [12].

Fotografias de fluorose dentária. a Fotografia intraoral de fluorose dentária leve mostrando manchas opacas e farináceo e fluorose dentária severa mostrando manchas opacas e farináceos e defeitos dentais. b Fluorose dentária leve extraída. c Fluorose dentária severa extraída

A camada mais externa do esmalte protege a dentina e a polpa vital do meio bucal. O esmalte dentário deve ser capaz de suportar as forças da mastigação ao longo de milhões de ciclos durante toda a vida de um indivíduo [13,14,15]. Deve exibir propriedades mecânicas superiores para dissipar o estresse no dente e prevenir o início de fissuras [12]. Dado que a microestrutura e a composição do esmalte mudam do esmalte externo em direção à junção esmalte-dentina (EDJ), o esmalte dentário natural exibe comportamentos mecânicos gradientes [15,16,17,18]. A exposição crônica a altos níveis de flúor resulta em mudanças estruturais no esmalte dentário e leva à fluorose dentária [19,20,21]. Essas mudanças são frequentemente acompanhadas por alterações no comportamento mecânico do esmalte [22,23,24]. Shearer et al. [22] e Suckling et al. [23] usaram um modelo animal para estudar o comportamento mecânico do esmalte fluorose dentário. Fan et al. [24] investigaram o comportamento mecânico do esmalte de fluorose dentária suave humana. Até o momento, no entanto, o comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte de fluorose dentária permanece obscuro. Além disso, os critérios de seleção de materiais restauradores para fluorose dentária também são ambíguos. Portanto, este estudo investiga o comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte com fluorose dentária leve e do esmalte com fluorose dentária severa. As propriedades nanotribológicas de quatro materiais restauradores diferentes são comparadas com as da camada externa do esmalte fluorose dentário. Os resultados deste estudo nortearão a seleção clínica e o desenvolvimento de materiais restauradores para fluorose dentária.

Materiais e métodos

Um total de 30 pré-molares livres de cárie (10 dentes normais, 10 dentes com fluorose dentária leve exibindo manchas opacas e farináceos [Fig. 1b] e 10 dentes com fluorose dentária severa exibindo manchas opacas e calcárias e defeitos dentais [Fig. 1c]) foram coletados . A idade dos doadores variou de 19 a 25 anos. Todos os doadores com fluorose dentária residiam em áreas com alta concentração de flúor. O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital da China Ocidental. Após a extração, os dentes foram armazenados em solução salina balanceada de Hank (HBSS, Solarbio, Beijing, China) a 4 ° C para evitar a desidratação e desmineralização antes da preparação da amostra. Todas as amostras foram testadas dentro de 1 semana após a extração.

Preparação da amostra

As coroas dos dentes foram separadas das raízes usando uma máquina de corte de alta velocidade (Struers Minitom, Struers, Dinamarca) com uma roda de corte abrasiva de diamante (Struers, Dinamarca) operando a 300 rpm sob irrigação com água. As coroas foram então cortadas em duas metades e embebidas em resina epóxi (EpoFix, Struers, Dinamarca) com suas seções longitudinais expostas. Metade da coroa foi usada para os testes de nanoindentação e a outra metade foi usada para os testes de nanoscratch. Cinco amostras (4 mm × 4 mm × 2 mm) para cada material restaurador [vitrocerâmica de dissilicato de lítio (IPS e.max CAD) (Ivoclar Vivadent AG), redes de cerâmica infiltrada com polímero (PICN) (Vita Zahnfabrik, Bad Sackingen , Alemanha), bloco de resina composta (Lava ™ ultimate) (3M ESPE, Seefeld, Alemanha) e resina composta convencional (Fltek ™ Z350XT) (3M ESPE, MN, EUA)] também foram preparados. Os espécimes foram polidos sequencialmente, começando com papel SiC # 800 mesh (papel de carboneto de silício, Struers) e depois com abrasivos cada vez mais finos até # 4000 mesh. Em seguida, as amostras foram polidas com soluções de partículas abrasivas de 3 μm e 0,04 μm (OP-S NonDry, Struers, Dinamarca) à base de água. Por fim, os corpos-de-prova foram limpos por ultrassom por 15 s. Neste estudo, o esmalte foi dividido em três camadas, a saber, o esmalte externo, que possui uma distância máxima de 100 μm da superfície oclusal; o esmalte médio, que está localizado a meio caminho entre a superfície oclusal e o EDJ (esmalte médio); e o esmalte interno, que possui uma distância máxima de 100 μm do EDJ (esmalte interno) [25].

Testes de nanoindentação

Os testes de nanoindentação foram realizados usando um dispositivo de nanoindentação (Triboindenter TI950, Hysitron, EUA) com um penetrador de diamante Berkovich (raio nominal de ~ 150 nm). O microscópio com sonda de varredura (SPM) in situ foi equipado no sistema de nanoindentação para localizar com precisão diferentes áreas do esmalte do dente. Os recuos foram realizados sob uma carga aplicada de 2.000 μN e um tempo de espera de 30 s. A taxa de carga e descarga foi de 400 μN / s. Cinquenta recuos foram realizados em cada camada de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa. A distância entre os recuos foi definida para mais de 5 μm. Os módulos elásticos reduzidos e a nano-dureza foram medidos através da abordagem convencional de Oliver e Pharr [26, 27]. Os deslocamentos de contato antes e depois do tempo de espera foram registrados. Em seguida, o deslocamento alterado foi calculado subtraindo a profundidade inicial no início do tempo de retenção da profundidade de penetração no final do período de retenção sob a carga máxima. O deslocamento alterado foi usado para avaliar a resposta de fluência da nanoindentação.

Testes de Nanoscratch

Os testes de nanoscratch foram realizados com um dispositivo de nanoscratch (Triboindenter TI950, Hysitron, EUA), com um indentador cônico de diamante (raio nominal de ~ 1 μm) (Hysitron Triboscope, MN, EUA). Os arranhões foram aplicados sob uma carga de 1000 μN a uma taxa de 0,5 μm / se um comprimento de arranhão de 10 μm. Cinquenta arranhões foram aplicados em cada camada de esmalte de esmalte de dente normal, esmalte com fluorose dentária leve e esmalte com fluorose dentária severa, assim como os materiais restauradores. A distância entre arranhões foi definida para mais de 5 μm. Após os testes de nanoscratch, o coeficiente de atrito e a profundidade e largura da nanoscratch foram registrados pelo sistema.

Análise estatística

As análises estatísticas foram realizadas no SPSS 18.0. ANOVA unilateral e t do aluno testes foram realizados para analisar os dados. A p valor inferior a 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

Observação SEM

As microestruturas das três camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) por emissão de campo (INSPECT F, República Tcheca).

Resultados e discussão

Microestrutura e comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte com fluorose dentária

As microestruturas das três camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa são mostradas na Fig. 2. Os prismas externos e médios de esmalte dos dentes normais exibiam diâmetros uniformes e estavam dispostos na vertical (Fig. 2a, d), enquanto as hastes internas do esmalte apresentam um padrão ondulado ou entrelaçado (Fig. 2g). Na fluorose dentária leve, um pequeno número de poros (círculos brancos na Fig. 2b) foram observados no esmalte externo, mas suas camadas média e interna (Fig. 2e, h) apresentavam microestruturas semelhantes às dos dentes normais. A estrutura dos prismas externos de esmalte da fluorose dentária severa foi caracterizada por lacunas alargadas entre os prismas de esmalte (seta verde na Fig. 2c) e numerosos poros (círculos brancos na Fig. 2c). Os cristais no bastão de esmalte estavam dispostos de maneira solta com o aumento da depuração do cristal e microporos (seta vermelha na Fig. 2c). Um pequeno número de poros (círculos brancos na Fig. 2f) também foram encontrados na camada do meio. A estrutura do esmalte interno da fluorose dentária severa era semelhante à dos dentes normais (fig. 2i). Comparadas com as dos dentes normais, as microestruturas do esmalte externo da fluorose dentária leve e do esmalte externo e médio da fluorose dentária severa mostraram diferenças marcantes, que podem ser atribuídas a dois fatores [28,29,30,31]. Um dos fatores é a interferência da ingestão excessiva de flúor durante a formação normal do esmalte dentário na puberdade. Este processo resulta em retenção excessiva de proteína de matriz, hipomineralização dos bastões de esmalte e um arranjo cristalino frouxo dos bastões de esmalte [28,29,30]. O outro fator é a mudança química nos cristais de hidroxiapatita causada pela ingestão excessiva de flúor. A apatita fluoretada é formada quando o elemento fluoreto desloca a hidroxila nos cristais de hidroxiapatita [31].

Imagens SEM do esmalte do dente normal, esmalte com fluorose dentária leve e esmalte com fluorose dentária severa. O a - c camadas externas, d - f camadas intermediárias e g - i as camadas internas foram atacadas com ácido fosfórico a 37% por 30 segundos e, em seguida, visualizadas com aumento de 5000 ×. Setas verdes indicam lacunas alargadas entre as hastes de esmalte, enquanto círculos brancos indicam poros. As setas vermelhas indicam cristais dispostos frouxamente nos bastonetes de esmalte com aumento da depuração do cristal e microporos

No esmalte dentário normal, a nanodureza e o módulo de elasticidade diminuíram das camadas externas para as internas (Fig. 3), enquanto o deslocamento alterado aumentou das camadas externas para as internas (Fig. 4). A orientação dos prismas e componentes químicos do esmalte resultou nas propriedades nanomecânicas do gradiente das camadas externas para as internas do esmalte dental [32,33,34]. O esmalte dentário normal apresentou uma estrutura hierárquica complexa [18, 35]. Os prismas externos de esmalte eram retos e alinhados paralelamente uns aos outros, enquanto os prismas internos se estendiam em “faixas” alternadas [36]. Durante a mastigação, o estresse se estende ao longo das hastes verticais (esmalte externo) até que a energia disponível seja drenada ou desviada pelo esmalte decussado (esmalte interno) [36]. O esmalte dentário consiste em 96% de materiais minerais, 1% de proteína orgânica e 3% de água por peso, e o conteúdo de proteína orgânica aumenta do esmalte externo para o EDJ [37]. Os componentes orgânicos dos dentes promovem respostas antifadiga e contribuem para a retenção de fissuras [38, 39], e a formação de pontes ligamentares de proteína orgânica também promove tensões de fechamento [40]. Devido às diferenças em suas microestruturas (Fig. 2) e ao aumento do conteúdo orgânico [41], o esmalte com fluorose dentária apresentou gradiente de comportamento nanomecânico diferente do esmalte dentário normal. A nanodureza e o módulo de elasticidade do esmalte com fluorose dentária leve aumentaram das camadas externa para as médias e depois diminuíram da camada média para as internas (fig. 3). O deslocamento alterado (7,70 ± 2,71 nm) da camada externa do esmalte de fluorose dentária suave foi significativamente maior do que o esmalte do dente normal ( p <0,05), e o deslocamento alterado diminuiu das camadas externas para as intermediárias e, a seguir, aumentou ligeiramente das camadas intermediárias para as internas (Fig. 4). Para o esmalte com fluorose dentária severa, a nanodureza e o módulo de elasticidade aumentaram das camadas externas para as internas. A nanodureza (2,04 ± 0,89 GPa) e o módulo de elasticidade (46,63 ± 11,19 GPa) da camada externa do esmalte com fluorose dentária severa foram menores do que aqueles de sua camada média, e a camada interna apresentou os maiores valores entre essas camadas ( p <0,05) (Fig. 3). O deslocamento alterado do esmalte com fluorose dentária severa diminuiu da camada externa para as internas, e o deslocamento alterado (11,50 ± 3,77 nm) da camada externa foi maior do que o da camada média (8,79 ± 2,24 nm). Dentre as camadas, a camada interna apresentou o menor deslocamento ( p <0,05) (Fig. 4).

Propriedades nanomecânicas das camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa. a Nanohardness. b Módulo elástico. Símbolos idênticos denotam nenhuma diferença significativa em nanodureza e módulos de elasticidade entre as camadas correspondentes do esmalte dentário normal, esmalte com fluorose dentária suave e esmalte com fluorose dentária severa

Comportamento de nanoindentação de fluência das camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa. Símbolos idênticos denotam nenhuma diferença significativa no comportamento de fluência de nanoindentação entre as camadas correspondentes do esmalte dentário normal, esmalte com fluorose dentária suave e esmalte com fluorose dentária severa

Os coeficientes de atrito das três camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa são mostrados na Fig. 5. O coeficiente de atrito do esmalte do dente normal aumentou das camadas externas para as internas. No esmalte com fluorose dentária leve, o coeficiente de fricção diminuiu da camada externa para a média e depois aumentou da camada média para a interna. No esmalte com fluorose dentária severa, os coeficientes de atrito das camadas externa (0,25 ± 0,044) e intermediária (0,18 ± 0,025) foram significativamente maiores do que aqueles do esmalte com fluorose dentária leve e do esmalte dentário normal ( p <0,05). Além disso, o coeficiente de atrito do esmalte de fluorose dentária severa diminuiu das camadas externas para as internas ( p <0,05).

Coeficientes de fricção das camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa

As profundidades e larguras dos nanoscratches das três camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa são mostradas na Fig. 6. O esmalte dentário normal mostrou uma profundidade e largura dos nanoscratches que aumentaram das camadas externas para as internas (Fig. . 6a), enquanto o esmalte com fluorose dentária suave revelou uma profundidade e largura de nanoscratch que diminuiu das camadas externas para as médias e, em seguida, aumentou da camada intermediária para as internas (Fig. 6b). As variações na profundidade e largura dos nanoscratches do esmalte com fluorose dentária severa foram significativamente diferentes daquelas do esmalte do dente normal. Especificamente, as profundidades e larguras dos nanoscratch diminuíram das camadas externas para as internas do esmalte de fluorose dentária severa (Fig. 6c).

Perfis de rastros de nanoscratch nas camadas de esmalte do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa. a Esmalte dentário normal. b Esmalte com fluorose dentária suave. c Esmalte de fluorose dentária severa

A resistência ao desgaste do esmalte dentário normal diminuiu da camada externa para a interna, e esse comportamento corresponde ao observado em estudos anteriores [42,43,44]. O excesso de flúor pode formar depósitos semelhantes a flúor na superfície do esmalte e reduzir a resistência ao desgaste [3, 45, 46]. Neste estudo, as resistências ao desgaste das camadas externa e média do esmalte com fluorose dentária severa e da camada externa do esmalte com fluorose dentária leve foram notavelmente menores do que as do esmalte dentário normal. O esmalte inter-bastão contém mais proteína do que o bastão, atua como uma camada tampão que absorve e dispersa a pressão no dente e afeta a resistência ao desgaste do esmalte dentário [43]. A ingestão excessiva de flúor leva à formação de bastão de esmalte hipomineralizado e à retenção excessiva de proteína da matriz no esmalte inter-bastão da fluorose dentária [28,29,30,31], ambos afetando dramaticamente a resistência ao desgaste do esmalte fluorose dental.

A compreensão das propriedades nanomecânicas e nanotribológicas de diferentes camadas de fluorose dentária é uma contribuição importante desta investigação, uma vez que o conhecimento de tais propriedades pode ajudar a orientar a seleção dos materiais restauradores adequados para uso na prática clínica e promover o desenvolvimento de materiais restauradores dentais . O esmalte com fluorose dentária apresenta um comportamento nanomecânico de gradiente distinto que difere do esmalte dentário normal. Portanto, os critérios de seleção de materiais restauradores para o esmalte de fluorose dentária são diferentes daqueles para o esmalte de dente normal. Materiais restauradores com propriedades nanomecânicas e nanotribológicas correspondentes devem ser escolhidos para restaurar diferentes camadas de esmalte de fluorose dentária.

Propriedades nanomecânicas dos bastonetes normais e anormais do esmalte da fluorose dentária

A nanodureza e o módulo de elasticidade do esmalte com fluorose dentária severa aumentaram das camadas externas para as internas, enquanto o deslocamento alterado diminuiu das camadas externas para as internas. Uma análise aprofundada foi subsequentemente realizada para abordar o grande desvio padrão da nanodureza e módulos de elasticidade observados no esmalte com fluorose dentária severa. As camadas externa e média do esmalte da fluorose dentária severa podem ser divididas em dois tipos, de acordo com as características de seus prismas de esmalte, a saber, prismas normais e anormais (Fig. 7). Certos bastões de esmalte (isto é, bastões de esmalte normais na fluorose dentária severa) parecem completos, mas exibem estruturas cristalinas dispostas de maneira solta e numerosos microporos (Fig. 7). Outra porção dos bastões de esmalte (isto é, os bastões de esmalte anormais na fluorose dentária severa) é caracterizada por numerosos poros (círculos brancos na Fig. 7). Neste estudo, as camadas externa e média do esmalte com fluorose dentária severa apresentaram menor nano-dureza e módulos de elasticidade e maior deformação por fluência do que as camadas correspondentes do esmalte dentário natural, principalmente na camada externa. Na camada externa do esmalte com fluorose dentária severa, os prismas normais e anormais do esmalte apresentaram baixa nano-dureza e módulos de elasticidade e alto deslocamento alterado; em contraste, as características correspondentes nos prismas anormais de esmalte eram maiores (fig. 8). Estudos têm sugerido que a gravidade da fluorose dentária está relacionada às mudanças nas propriedades nanomecânicas dos dentes [22, 23]. Este achado indica que os prismas anormais do esmalte são seriamente afetados pelo excesso do elemento fluoreto. Dado que mudanças microestruturais e propriedades nanomecânicas e nanotribológicas pobres são observadas na fluorose dentária severa, a restauração é frequentemente necessária para prevenir reduções na distância vertical causada pelo desgaste contínuo durante a mastigação.

Imagem SEM de prismas normais e anormais de esmalte na camada externa do esmalte fluorose dentário. A microestrutura é visualizada com uma ampliação de 20.000 × após o condicionamento com ácido fosfórico a 37% por 30 s. As setas verdes mostram as lacunas alargadas entre as hastes de esmalte, enquanto os círculos brancos mostram os poros. As setas vermelhas indicam cristais dispostos frouxamente nos bastonetes de esmalte com aumento da depuração do cristal e microporos

Propriedades nanomecânicas dos bastonetes de esmalte normais e anormais da fluorose dentária grave. a Bastão de esmalte normal, bastão de esmalte anormal e esmalte inter-bastão são marcados na imagem SPM do esmalte externo de fluorose dentária severa. b Nanohardness. c Módulo elástico. d Comportamentos de fluência de nanoindentação

Materiais dentários adequados para a restauração clínica da fluorose dentária

As profundidades e larguras dos nanoscratch das camadas externas do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa foram comparadas com as de quatro materiais restauradores (Fig. 9). Enquanto IPS e.max CAD apresentou a menor profundidade e largura de nanoscratch, Vita Enamic, rede de cerâmica infiltrada com polímero (PICN), revelou uma profundidade e largura de nanoscratch semelhantes às da camada externa do esmalte dentário normal. A profundidade e largura dos nanoscratches do bloco de resina composta Lava ™ ultimate (LUV) foram semelhantes às da camada externa do esmalte de fluorose dentária suave, enquanto a profundidade e largura dos nanoscratches da resina composta convencional Fltek ™ Z350XT (Z350) foram maiores do que aqueles da camada externa do esmalte de fluorose dental suave. Dentre as amostras testadas, a camada externa do esmalte com fluorose dentária severa apresentou a maior profundidade e largura da nanoscratch.

Perfis de rastros de nanoscratch no esmalte externo do dente normal, fluorose dentária leve e fluorose dentária severa e quatro materiais restauradores. Esmalte dentário normal (NTE), esmalte com fluorose dentária suave (MFE), esmalte com fluorose dentária severa (SFE), IPS e.max CAD (IPS), rede de cerâmica infiltrada com polímero (PICN), Lava ™ ultimate (LVU) e Fltek ™ Z350XT (Z350)

A fluorose dentária nos dentes anteriores afeta a aparência do dente, e a fluorose dentária severa com defeitos nos dentes posteriores influencia negativamente a mastigação [5]. Restaurações, como coroas, inlays ou onlays, são freqüentemente necessárias para restaurar os dentes danificados pela fluorose dentária [6, 7]. A adequação do comportamento mecânico do material restaurador ao do esmalte do dente oposto é especialmente importante para evitar o desgaste excessivo do esmalte natural do dente ou do próprio material aplicado [8,9,10,11]. As cerâmicas são amplamente utilizadas como materiais restauradores devido à sua alta biocompatibilidade e estética semelhante ao esmalte dentário natural [47]. No entanto, as cerâmicas apresentam alta resistência ao desgaste, o que causa desgaste excessivo do esmalte natural do dente oposto [47, 48]. Materiais com baixa resistência ao desgaste, como PICN e bloco de resina composta, têm sido desenvolvidos como alternativas às cerâmicas [48, 49]. PICN exibe uma resistência ao desgaste semelhante à da camada externa do esmalte do dente normal. Assim, quando o dente oposto é um dente normal, o PICN é o material adequado para a restauração. No entanto, o dente oposto na fluorose dentária que requer restauração provavelmente apresenta fluorose dentária leve. Nesse caso, materiais com propriedades nanotribológicas semelhantes às do esmalte com fluorose dentária leve são necessários para restaurar a fluorose dentária. As resinas compostas convencionais, como Z350, revelam uma resistência ao desgaste inferior à da camada externa da fluorose dentária suave; tal característica pode levar a um maior desgaste dos materiais restauradores. O bloco de resina composta, como o LUV, é fabricado sob altas temperaturas e altas pressões e possui propriedades mecânicas superiores às das resinas compostas convencionais [50]. No presente estudo, o bloco de resina composta apresentou resistência ao desgaste semelhante à da camada externa do esmalte com fluorose dentária leve. Esta característica implica que este material é adequado para uso como material restaurador para fluorose dentária. Como o comportamento nanomecânico do esmalte com fluorose dentária determina a seleção do material restaurador, o material adequado deve ser aplicado para a fluorose dentária para obter melhores resultados clínicos. Assim, estudos adicionais sobre o comportamento nanomecânico do esmalte fluorose dentário devem ser realizados, e novos materiais restauradores devem ser desenvolvidos.

Conclusão

Com base nos resultados de nossa análise, as seguintes conclusões podem ser tiradas:

1. 1.
   A microestrutura e o comportamento nanomecânico do gradiente do esmalte com fluorose dentária foram drasticamente diferentes daqueles do esmalte dentário normal. As diferenças foram observadas na camada externa do esmalte com fluorose dentária leve e nas camadas externa e média do esmalte com fluorose dentária severa.
   
2. 2.
   Bastões de esmalte normais e anormais podem ser observados no esmalte de fluorose dentária. Em particular, as microestruturas dos bastões de esmalte anormais no esmalte de fluorose dentária diferiam drasticamente daquelas dos bastões de esmalte normais. Especificamente, os prismas de esmalte anormais exibiram menor nano-dureza e módulo de elasticidade, mas maior deformação por fluência do que os prismas normais de esmalte.
   
3. 3.
   A resistência ao desgaste do bloco de resina composta foi semelhante à da camada externa do esmalte de fluorose dentária suave. Assim, em comparação com a cerâmica, o bloco de resina composta é um material restaurador mais adequado para a fluorose dentária.
   

Abreviações

EDJ:

Junção esmalte-dentina

IPS:

IPS e.max CAD

LVU:

Lava ™ ultimate

MFE:

Esmalte de fluorose dentária leve

NTE:

Esmalte dentário normal

PICN:

Rede de cerâmica infiltrada de polímero

SEM:

Microscopia eletrônica de varredura

SFE:

Esmalte de fluorose dentária severa

SPM:

Microscópio de sonda de varredura

Z350:

Fltek ™ Z350XT

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