Características físico-químicas e biológicas de novos materiais reparadores biocerâmicos e cimentos à base de silicato tricálcico dopado com íons flúor

Abstract

Este estudo avaliou propriedades físico-químicas e biológicas de novos materiais à base de silicato de cálcio. Os materiais utilizados nas publicações foram: 1) Silicato tricálcico (C3S), C3S com íons flúor (C3S-F), associados ao ZrO2 (C3S+ZrO2, C3S-F+ZrO2) e Biodentine (BIO); 2) Bio-C Repair (BCR), Mineral Trióxido Agregado (MTA) e BIO; 3) Bio-C Pulpo (PULPO), MTA Repair HP e BIO; 4) Bio-C Pulpecto (BCP), comparando ao Calen espessado com óxido de zinco (CAL), Bio-C Sealer (BCS) e BIO. Publicações 1, 2 e 3 - avaliação de tempo de presa, radiopacidade, pH, solubilidade, alteração dimensional e volumétrica empregando microtomografia computadorizada (Micro-CT). Ensaios 3-(4,5-dimetil-tiazoil)-2,5-difenil-tetrazólio (MTT), vermelho neutro (VN), migração celular, atividade de fosfatase alcalina (ALP) e vermelho de alizarin (ARS) utilizando células osteoblásticas (Saos-2) para propriedades biológicas. Publicação 1 - escoamento e preenchimento também foram avaliados em Micro-CT. Publicação 4 - avaliação em Micro-CT de alteração volumétrica, porosidade e vazios na interface dentina/material após 7 e 30 dias em água e PBS. Resultados foram analisados por ANOVA, Tukey ou Bonferroni (α=0,05). Publicação 1: C3S-F+ZrO2 apresentou maior radiopacidade, menor tempo de presa, solubilidade e perda volumétrica que BIO (p<0,05), escoamento e preenchimento similar ao BIO (p>0,05) e pH alcalino. C3S-F+ZrO2 apresentou citocompatibilidade, aumento da atividade de ALP em 7 dias e nódulos mineralizados em 21 dias. Conclui-se que C3S-F+ZrO2 apresentou tempo de presa, radiopacidade e solubilidade de acordo com norma ISO, aumento em comprimento linear, baixa contração volumétrica, altos valores de escoamento e preenchimentos, biocompatibilidade, bioatividade e migração celular, sugerindo uso como reparador. Publicação 2: BCR apresentou maior tempo de presa (p<0,05), porém radiopacidade e solubilidade de acordo com ISSO e expansão linear. BCR e MTA tiveram alteração volumétrica semelhante (p>0,05), menor que BIO (p<0,05). Todos materiais apresentaram pH alcalino. Conclui-se que BCR apresenta radiopacidade e solubilidade adequadas, expansão dimensional, baixa diminuição de volume, citocompatibilidade, além de promover deposição de nódulos mineralizados e migração celular. Publicação 3: PULPO apresentou menor tempo de presa, maior radiopacidade e solubilidade (±7,56%). A alteração dimensional e contração volumétrica é menor em relação ao BIO. Materiais apresentaram pH alcalino e citocompatibilidade. PULPO apresentou atividade de ALP semelhante ao controle (p>0,05), maior formação de nódulos mineralizados (p<0,05) e migração celular. Conclui-se que PULPO apresenta menor tempo de presa, pH alcalino e radiopacidade acima de 3mmAl. Apesar da solubilidade, foram observados aumento dimensional, alteração volumétrica e propriedades biológicas adequadas, indicando potencial como material reparador endodôntico. Publicação 4: BCP apresentou perda volumétrica entre 0.17 e 0.31%. BIO mostrou aumento de volume após 30 dias. BIO e BCS apresentaram menores valores de porosidade inicial e após 7 dias de imersão em PBS (p<0.05). BCP apresentou maior porosidade após 7 dias em ambas soluções (p<0.05), porém abaixo de 2%. Após 30 dias, houve uma redução na porosidade do BCP em água e PBS. Todos materiais mostraram vazios na interface abaixo de 1%. Conclui-se que BCP, BCS e BIO apresentam estabilidade volumétrica, porosidade abaixo de 2% e espaços vazios na interface abaixo de 1% em ambas soluções por até 30 dias, demonstrando potencial para uso clínico.

This study evaluated physico-chemical and biological properties of new materials based on calcium silicate. The materials used in the publications were: 1) Tricalcium silicate (C3S), C3S with fluoride ions (C3S-F), associated with ZrO2 (C3S+ZrO2, C3SF+ZrO2 and Biodentine (BIO); 2) Bio-C Repair (BCR), Mineral Trioxide Aggregate (MTA) and BIO; 3) Bio-C Pulpo (PULPO), MTA Repair HP and BIO; Publications 1, 2 and 3 - evaluation of setting time, radiopacity, pH, solubility, dimensional and volumetric changes using computed microtomography (Micro-CT). Assays 3-(4,5- dimethyl-thiazoyl)-2,5-diphenyl-tetrazolium (MTT), neutral red (NR), cell migration, alkaline phosphatase activity (ALP) and alizarin red (ARS) using osteoblastic cells (Saos-2) for biological properties. Publication 1 - flow and filling were also evaluated in Micro-CT. Publication 4 - Micro-CT evaluation of volumetric change, porosity and voids at the dentin / material interface after 7 and 30 days in water and PBS. Results were analyzed by ANOVA, Tukey or Bonferroni (α=0.05). Publication 1: C3S-F+ZrO2 showed greater radiopacity, shorter setting time, solubility and volumetric loss than BIO (p<0.05), flow and filling similar to BIO (p>0.05) and alkaline pH. C3S-F+ZrO2 showed cytocompatibility, increased ALP activity in 7 days and mineralized nodules in 21 days. It is concluded that C3S-F+ZrO2 presented setting time, radiopacity and solubility according to ISO standard, increase in linear length, low volumetric contraction, high flow and filling values, biocompatibility, bioactivity and cell migration, suggesting use as a repair material. Publication 2: BCR showed a longer setting time (p <0.05), but with radiopacity and solubility according to ISO, in addition to linear expansion. BCR and MTA had similar volumetric changes (p>0.05), less than BIO (p<0.05). All materials showed alkaline pH. It is concluded that BCR has adequate radiopacity and solubility, dimensional expansion and low volume reduction, it was cytocompatible, in addition to promoting deposition of mineralized nodules and cell migration. Publication 3: PULPO showed shorter setting time, greater radiopacity and solubility (± 7.56%). The dimensional change and volumetric contraction are smaller compared to BIO. Materials showed alkaline pH and cytocompatibility. PULPO showed ALP activity similar to the control (p>0.05), greater formation of mineralized nodules (p<0.05) and cell migration. It is concluded that PULPO has less setting time, alkaline pH and radiopacity above 3mmAl. Despite the solubility, dimensional increase, volumetric change and adequate biological properties were observed, indicating the potential for use as endodontic repair material. Publication 4: BCP showed a volume loss between 0.17 and 0.31%. BIO showed an increase in volume after 30 days. BIO and BCS showed lower porosity values in the initial evaluation and after 7 days of immersion in PBS (p<0.05). BCP showed greater porosity after 7 days in both solutions (p<0.05), but below 2%. After 30 days, there was a reduction in the porosity of BCP in water and PBS. All materials showed voids at the interface below 1%. In conclusion, BCP, BCS and BIO have volumetric stability, porosity below 2% and empty spaces at the interface below 1% in both solutions for up to 30 days, demonstrating the potential for clinical use.