Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08993.pdf: 3665043 bytes, checksum: 35940cfadee781199852875c519f6f11 (MD5) / Dissertacao (Mestrado Profissionalizante em Lasers em Odontologia) / IPEN/D-MPLO / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP; Faculdade de Odontologia, Universidade de Sao Paulo

Orientador: Welingtom Dinelli / Co^orientador: / Banca: José Roberto Cury Saad / Banca: Mânio de Carvalho Tibúrcio / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a superfície interna de dois sistemas cerâmicos, após diferentes tratamentos de superfície, avaliação essa feita por meio de rugosimetria e microscopia eletrônica de varredura. Foram utilizadas as seguintes cerâmicas: IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent Alemanha) e InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick - Alemanha). Foram confeccionadas 50 amostras em forma de pastilha para cada sistema cerâmico de acordo com as especificações dos fabricantes, armazenadas à temperatura ambiente para então serem submetidas ao tratamento superficial, a saber (n=10): sem tratamento (T0) (controle); Ácido fluorídrico (T1); Ácido fluorídrico associado ao jato de óxido de alumínio (T2); Sistema Cojet (T3); Laser Nd:YAG (T4). Para os resultados de rugosidade, padronizaram-se as medidas em Ra, sendo posteriormente realizada a análise estatística por meio de ANOVA e teste de Tukey (p<.001). Para ambos os grupos controle (T0) das cerâmicas testadas, as análises evidenciaram os valores de rugosidade mais inferiores; para o Sistema InCeram Alumina, os tratamentos, ácido fluorídrico (T1), Sistem Cojet (T3)e Laser Nd:YAG (T4), não tiveram diferença estatisticamente significante; já para o Sistema IPS Empress II, todos os tratamentos foram estatisticamente diferentes. As fotomicrografias em microscopia eletrônica de varredura mostraram características diferentes para os tratamentos peculiares para cada sistema cerâmico. Baseado nos dados obtidos pode-se concluir que, quanto ao IPS Empress II, o tratamento com ácido fluorídrico é suficiente, assim como o Sistema CoJet é para o InCeram Alumina. Outros estudos devem ser realizados para que se tenham parâmetros ideais para o tratamento a laser. / Abstract: The present study aimed at evaluating the inner surface of two ceramic systems, after different surface treatments, performed by surface roughness tests and scanning electron microscopy (SEM). IPS Empress II (Ivoclar-Vivadent - Germany) and InCeram Alumina (Vita Zahnfabrick - Germany) were used. Fifty lozenge-shaped samples were made for each ceramic system according to the manufacturers' specifications, and stored at room temperature prior to surface treatment; namely (n=10): non-treated (T0) (control); hydrofluoric acid (T1); hydrofluoric acid associated to airborne particle abrasion (T2); CoJet System (T3); Laser Nd: YAG (T4). Roughness measurement results were standardized in Ra. Analysis of variance (ANOVA) and Tukey test (p<.001) were used to perform the stastistics analysis. For both control groups of the tested ceramics, analyses revealed the lowest roughness values; for the InCeram Alumina System, treatments such as hydrofluoric acid (T1), CoJet System (T3) and Laser Nd:YAG (T4) did not present any statistically significant difference, while for the IPS Empress II System, all treatments were statistically different. Photomicrographs by SEM showed different characteristics for each ceramic system treatment. Based on the resulting data, it can be concluded that the hydrofluoric acid treatment suits the IPS Empress II System, as well as the CoJet System suits the InCeram Alumina System. Further research might be done in order to get ideal parameters for the laser treatment. / Mestre

Orientador: Lourdes Aparecida Martins dos Santos-Pinto / Banca: Celso Luiz de Angelis Porto / Banca: Maria Cristina Borsatto / Resumo: O sistema de abrasão a ar funciona por meio de energia cinética produzida por um jato pressurizado de partículas de óxido de alumínio, que tem a finalidade de abrasionar a superfície dentária. O objetivo deste estudo foi avaliar a efetividade do sistema de sucção, disponível em consultório odontológico, na captação das partículas de óxido de alumínio emitidas pelo aparelho de abrasão a ar. Um dispositivo metálico, que reproduzia as posições e as distâncias de trabalho do cirurgião-dentista, foi elaborado para a deposição das partículas de óxido de alumínio presentes no campo operatório durante a utilização do sistema de abrasão a ar. Para a aspiração do pó de óxido de alumínio foram empregadas as sucções de alta potência e odontológica convencional com sugadores convencional e modificado por funil. A quantificação das partículas foi obtida pela massa de óxido de alumínio depositada após a aplicação do aparelho de abrasão a ar. Os resultados obtidos pela estatística descritiva gráfica revelaram que a maior deposição das partículas ocorreu a 20 cm do centro da cavidade bucal e na posição de trabalho 9 horas, quando se utilizou o sugador convencional em alta potência de sucção. / Abstract: The air abrasion system works using kinetic energy produced by pressurized air with aluminum oxide particles resulting in abrasion of the dental surface. The aim of this study was to compare the efficacy of high-volume evacuation (HVE) and conventional dental suction (CDS) in aluminum oxide particles evacuation. A metallic device was elaborated to reproduce the dentist operatory positions and to aluminum oxide particles deposition. The dust collection was made by conventional saliva ejector and modified ejector by funnel-shaped. The amount of particles showed that the greatest abrasive particles deposition occurred at the 20cm of distance from the center of the mouth at 9 o'clock operatory position with the conventional saliva ejector attached to high-volume evacuation (HVE). / Mestre

Na Odontologia, ao se confeccionar peças restauradoras dentárias, pela técnica indireta, o processo mais rotineiramente empregado utiliza um modelo de gesso, obtido a partir de um molde de elastômero, tomado de um dente preparado. Vários fatores podem influenciar na boa precisão de ajustes destas peças como o escoamento do material de vazamento dentro da moldagem, a compatibilidade do material de vazamento com o da moldagem, o tempo de presa, a estabilidade dimensional, a resistência mecânica do material quando da separação moldagem/modelo, a resistência a abrasão e a fidelidade de reprodução de detalhes. Materiais foram introduzidos na odontologia para utilização na confecção de troquéis no intuito de minimizar as desvantagens do gesso, como baixa resistência a abrasão e ligeira expansão de presa. Dentre eles os troquéis metalizados e as resinas epóxicas, que tem vantagens em relação às propriedades mecânicas, porém o primeiro exige técnica demorada e de alto custo e o segundo apresenta contração. O presente trabalho se propõe a testar uma nova composição de poliéster insaturado com estireno adicionado ao carbonato de cálcio em diferentes proporções (10, 20, 30, 40, 50, 60 e 70%) e compará-la ao gesso tipo IV e a resina epoxídica com óxido de alumínio, através de ensaios mecânicos, de abrasão e de alteração dimensional, para avaliar a possibilidade de sua utilização como material de confecção de troquéis para a construção de restaurações indiretas. Para caracterização dos materiais foram feitas análises de espectrometria no infravermelho, Calorimetria de varredura diferencial, termogravimétrica e Microscopia eletrônica de varredura. O compósito a base de poliéster insaturado com 50% de carbonato de cálcio se mostrou viável para utilização como material para troquel. Quando comparado aos materiais de controle mostrou propriedades mecânicas próximas as da resina epoxídica e bem superiores ao gesso, resistência a abrasão superior ao gesso e inferior a resina epoxídica e alteração dimensional próxima a resina epoxídica e maior ao gesso. Sendo a formulação do poliéster/carbonato de cálcio apenas constituída de polímero, catalisador e carga, é possível melhorar a formulação modificando a carga e/ou acrescentando aditivos visando minimizar a contração de polimerização. / In dentistry, the most commonly used procedure to manufacture indirect dental restorations uses a cast of type IV stone. This cast is made from an elastomeric impression of a prepared tooth. Many factors may influence the accuracy of adaptation of these restorations, such as the flow of the pouring material into the mold, the compatibility between the pouring and the impression materials, the setting time, the dimensional stability, the mechanical strength of the material during the mold / cast separation, the abrasion resistance and fidelity to reproduce details. Materials were introduced for preparing dies in order to minimize the disadvantages of the stone, such as its low resistance to abrasion and slight expansion of setting. These materials include metal-plated dies and epoxy resins, which have advantages concerning mechanical properties. However, the first one has a time-consuming technique and requires high costs while the second material shows shrinkage. This study tested a new composition of unsaturated polyester with styrene added to calcium carbonate in different proportions (10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70%) and compared it to the type IV stone and to the epoxy resin with aluminum oxide. This comparison was made by mechanical, abrasion and dimensional changes tests in order to evaluate the possibility of using it as material for dies in the process of construction of indirect restorations. The materials were characterized using the analysis of the infrared spectrometry, differential scanning calorimetry, thermogravimetric and scanning electron microscopy. The composite based on unsaturated polyester with 50% calcium carbonate (P5) was considered viable as material for dies. When it was compared to the control materials the following results were found: a) the mechanical properties of P5 are similar to those ones of the epoxy resin and well above the stone ones; b) the abrasion resistance of this new material is lower in relation to the epoxy resin, but higher than the stone one; c) the values for dimensional changes were similar to the epoxy resin ones and superior to those ones found in stone. As the formulation of polyester / calcium carbonate only consists of a polymer, a catalyst and filler particles, it is possible to improve its composition by modifying the filler particles and / or adding additives to minimize the shrinkage of polymerization.

O desgaste superficial por abrasão é uma manifestação patológica que decorre do atrito entre partículas secas e a superfície do material, causando uma perda progressiva das camadas mais externas da estrutura. Entender esse mecanismo de deterioração e ainda os parâmetros que influenciam a sua ocorrência são preocupações válidas, visto que ele compromete a durabilidade e a funcionalidade de estruturas, tais como pisos de concreto. Além disso, a correção desta manifestação patológica exige gastos elevados com reparo ou substituição do concreto e, dessa maneira, a necessidade de maiores estudos buscando ações mais efetivas na prática é justificada. Neste particular, estudou-se a influência das propriedades relacionadas à matriz e à superfície na resistência à abrasão dos compósitos. Para tanto, alguns fatores que influenciam na qualidade dos concretos empregados em pisos, como o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI), a relação água/aglomerante (0,40; 0,60), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 10%) e o tipo de cura (submersa; caixa aquecida) foram avaliados. Os ensaios adotados para estudar a influência das propriedades de massa no mecanismo de degaste foram os de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão e exsudação. Já os ensaios para verificar a influência das propriedades de superfície na magnitude desse mecanismo foram os de dureza superficial, resistência à abrasão, porosimetria por intrusão de mercúrio, microdureza por indentação, análises em microscópio estereoscópico e a digitalização tridimensional à laser. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento sobre todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento de alta resistência inicial apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento pozolânico, considerando uma mesma idade de análise (63 dias). Além disso, verificou-se uma influência estatística significativa da relação a/agl no comportamento dos concretos, onde a relação a/agl 0,6 aumentou os índices de desgaste das amostras em relação as de referência (a/agl 0,4), conforme esperado. Quanto ao tipo de cura, os compósitos curados de forma submersa apresentaram os melhores resultados frente ao desgaste superficial comparando-se àqueles mantidos na cura em caixa aquecida. Finalmente, analisando o teor de substituição de sílica ativa, observou-se que a substituição de 10 % sobre a massa de cimento proporcionou acréscimos estatisticamente significativos na resistência à abrasão das amostras com menor relação a/agl; somando-se a isto, a presença da sílica minimizou o efeito da cura em caixa aquecida na camada superficial das amostras de concreto submetidas ao desgaste. Concluindo, a resistência à abrasão dos concretos mostrou ter uma importante relação não somente com as suas propriedades de massa, mas também com a qualidade da sua camada superficial, uma vez que apresentou forte correlação com as características de superfície avaliadas, como a dureza superficial, a microdureza e a porosimetria ao mercúrio. Além disso, salienta-se que o ensaio de dureza superficial por esclerometria poderia ser adotado como parâmetro para determinação direta da resistência ao desgaste e sugere-se que a exsudação dos pisos de concreto venha a ser o fator principal no controle da qualidade da camada superficial da placa de concreto. / Surface abrasion wear is a pathological manifestation triggered by friction between dried particles and the surface of the material, provoking a progressive loss of the outermost layers. The comprehension of this mechanism of deterioration and also the parameters that influence its occurrence are valid concerns, since it compromises the durability and functionality of structures such as concrete floors. In addition, repair this pathological manifestation or replace the damage concrete require high expenditure. Thus, the necessity of further studies seeking for practical effective actions is justified. In this particular, the aim of this work was to study the influence of properties related to the matrix and the surface of composites on abrasion resistance. For this purpose, some factors that influence the quality of the concrete used in floors, including the cement type (CP IV; CP V-ARI), the water / binder ratio (0.40, 0.60), the replacement content of silica fume (0%, 10%) and the conditions of cure (submerged; heat box) were evaluated. The assays employed in order to study the influence of mass properties on the wear mechanism were the compressive strength, flexural tensile strength and bleeding. As regards to the influence of surface properties on the magnitude of this mechanism, it was verified by testing the surface hardness, abrasion resistance, porosimetry by mercury intrusion, microhardness by indentation, analysis in stereoscopic microscope and three-dimensional laser scanning. The obtained data demonstrated a statistically significant influence of cement type on all assessed properties, with the high early strength cement presenting a better performance as compared to pozzolan cement, considering a similar age of analysis (63 days). Furthermore, there was a statistically significant influence of water / binder ratio on concrete behavior, where the water / binder ratio of 0.6 increased the wear rates of the samples in comparison to the reference (water / binder 0.4), as expected. Regarding to the conditions of cure, the submerged composites showed better results against surface wear as compared to those kept in the heat box. Finally, it was observed that the replacement content of silica fume of 10% on the cement mass provided statistically significant increases in abrasion resistance of samples with lower water / binder ratio. In addition, the presence of silica minimized the effects of curing in a heat box on the surface layer of concrete samples that were submitted to wear. In conclusion, the abrasion resistance of concretes demonstrated an important relationship not only with the mass properties of these structures but also with the quality of their surface layer, since a strong correlation with the evaluated surface features was observed, including surface hardness, microhardness and porosimetry by mercury intrusion. Moreover, it is emphasized that the surface hardness assay by rebound hammer may be used as a parameter for direct determination of wear resistance and it is suggested that bleeding of concrete floors might be the main factor for controlling the surface layer quality of the concrete slab.

A cold atmospheric pressure plasma source was investigated as an alternative pre-treatment for carbon fibre reinforced epoxy substrates prior to bonding. For reference, common surface pre-treatments were also investigated (peel ply, manual abrasion, and grit blasting). In the aerospace industry, the peel ply, is usually added to one side of the composite surface during manufacture and peeled off prior to bonding. Peel ply can be used independently or in combination with other techniques. The strength of the bonded joints of the different pre-treatments was assessed through tensile lap shear tests. It was found that combining peel ply with plasma increased the joint strength by 10% whereas manual abrasion or grit blasting after peel ply improved the strength of the joints by 15% and 20% respectively. The effect of pre-treating the composite substrate side without peel ply (bag side) was also investigated. The strength of the joints produced without any pre-treatment was increased by 99% for manual abrasion, 134% for grit blasting and by 146% for plasma. Comparing both surfaces of the composite substrates, it was found that using peel ply improved the performance of the joints by 91%. In order to understand better the effects of the different pre-treatments, surface characterisation of the substrates (surface roughness, surface free energy, and analysis of chemical changes) was also conducted. The effect of roughness did little to affect the strength values (for both surfaces of the composite). The adhesive used in this research was very good at wetting the surface, regardless of the roughness. However, when the adhesive was able to wet the surface, the relationship between bond strength and surface free energy was unclear. Plasma was shown to increase levels of oxygen at the surface and reduce/eliminate the concentration of fluorine at the surface on the bag side of the composite.

A nitretação por plasma, ao aumentar as durezas superficiais dos aços, amplia sua faixa de utilização, bem como a vida útil dos componentes produzidos com os mesmos. A disponibilidade de dados técnicos relativos ao tratamento de nitretação bem como ao comportamento das camadas obtidas, frente ao desgaste, são fundamentais à aplicação correta desse tratamento. No presente trabalho foram avaliadas as resistências ao desgaste abrasivo, por meio de ensaios do tipo pino-disco, dos aços DIN X50 CrVMo 51 (~AISI H 13) e DIN 34 CrAlNi 7 (nitralloy) nitretados por plasma em condições variáveis de tempo, temperatura, tipo de corrente e frequência de pulso. As camadas obtidas avaliadas por meio de ensaios de microdureza,metalográficos e as fases presentes foram determinadas por meio de difração de raios-X. Os comportamentos quanto ao desgaste foram relacionados com esses resultados obtidos. No caso do AISI H 13 foi também estudada a possibilidade da realização do segundo revenido simultaneamente com a nitretação. Esse aço apresentou características de resistência ao desgaste superiores às do aço Nitralloy. O tratamento em que se utilizou o duplo revenido anteriormente à nitretação foi menos efetivo do que o realizado simultaneamente com a mesma. A melhor condição de resistência ao desgaste ocorreu no caso do aço AISI H13 nitretado durante 3 h a 500ºC com corrente pulsada de 10 kHz. A resistência declinou com a diminuição da frequência do pulso. / The plasma nitriding, increasing the surface hardness of the steels, enlarges their use, as well as the useful life of the components produced with them. The readiness of relative technical data of the nitriding treatment as well as to the behavior of the obtained layers, with respect to the wear, are fundamental to the correct application of that treatment. In the present work the resistances of the abrasive wear they were evaluated, by means of the pin-on-disk test, of the steels DIN X50 CrVMo 51 (~AISI H13) and DIN 34 CrAINi 7 (Nitralloy) plasma nitrided in variable conditions of time, temperature, electrical current type and pulse frequency. The obtained layers were evaluated by means of microhardness and metalographic tests and the present phases were determined by means of R-X difraction. The behaviors with regards to the wear were related to those obtained results. In the case of AISI H13 steel was also studied the possibility of the simultaneously accomplishment of the second tempering with the nitriding. That steel presented resistance characteristics to the wear superiors to the on of the Nitralloy steel. The treatment in that the double tempering was used previously to the nitriding it was less effective than accomplished it simultaneously with the same. The best resistance condition to the wear happened in the case of the nitrided AISI H13 steel during 3:00 hours at 500°C with pulsed current of 10 kHz. The resistance decreased in a direct relation with the frequency of the pulse.

The abrasion can have some approaches, such as: (i-) the manufacturing processes and the production of different surface features and finishing of workpieces and components; and (ii-) in terms of the wear and failure, which occur in tools materials. The present thesis consists in developing a numerical model by Finite Element Method (FEM) validated by experimental tests, aiming to evaluate microstructural influences on the abrasion of metallic alloys. Therefore, objectives are related to define rules focused on ductile material design to obtain cutting resistance. Regardless of their applications, the abrasive micro-mechanism depends on mechanical and damage properties of the materials and their microstructure. A simplified abrasion study is developed considering a single abrasive over a microstructure to evaluate from ploughing to cutting. Thus, scratch tests are performed in micro-scale, applying different ranges of constant normal force. Moreover, the specimen characterization was conducted using optical and electronic microscopy techniques, optical interferometry, conventional hardness, and instrumented indentation. By the developed numerical approach, the results were: (a-) in terms of apparent coefficient of friction (COF), the found numerical and experimental mismatches are assigned to the effects of adhesion, anisotropy, grain boundaries and twinning, for instance, which were not taken into account on the modelling; (b-) the hard precipitates have a prevailing effect over the matrix regarding the apparent COF, whereas the matrix effect is dominant of the soft precipitates on the COF behavior; (c-) as a consequence of the reduced strain energy and tangential load, the local COF decreased when the abrasive scratches the hard precipitates; (d-) regarding the depth of penetration and removed volume, the numerical results are in accordance with the experimental results; (e-) there is not a remarkable micro-mechanism transition using the approach of the dimensional wear coefficient as a function of normal load, which indicates that several abrasive micro-mechanisms can occur in a single scratching; however, a predominance of a certain micro-mechanism can be observed; (f-) hard precipitates often decreases the local depth of penetration and, as a consequence, they cause the reduced of removed volume and increased the local specific energy; (g-) considering the studied range of the normal load, soft precipitates follow the matrix mass removal behavior, but these particles can show fluctuations of the local specific energy in the less severe abrasion; and, finally, (h) the map of the abrasive resistance x deformed hardness/attack angle is an important tool to point out the dominant ductile or brittle effect on the microstructure (mechanical properties); and it delineates frontiers for the abrasive micromechanisms. / A abrasão pode ser tanto tratada do ponto de vista de processos de manufatura e geração de características superficiais distintas em peças e componentes, quanto pode ser abordada em termos de desgaste e falha em diferentes ferramentas aplicadas em processos de fabricação. A presente tese remete ao desenvolvimento de um modelo numérico pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), validado por ensaios experimentais, com o objetivo de avaliar influências de aspectos microestruturais na abrasão de ligas metálicas. Portanto, o objetivo desta tese é focado na construção de regras que auxiliem no projeto de materiais dúcteis para terem resistência ao corte. Independentemente da aplicação, os estudos da ocorrência dos micro-mecanismos de abrasão incorporam propriedades mecânicas e de dano dos materiais e suas fases. A avaliação do micro-sulcamento ao micro-corte foi realizada a partir de um estudo simplificado de abrasão, considerando o riscamento de microestruturas por um único abrasivo. Dessa forma, ensaios de riscamento em micro-escala aplicando força normal constante dentro de uma faixa específica. Em adição, as caracterizações das amostras são realizadas a partir de técnicas de microscopia óptica e eletrônica, interferometria óptica, dureza convencional e indentação instrumentada. Por meio da abordagem numérica desenvolvida, os principais resultados obtidos foram: (a-) in termos de coeficiente de atrito aparente (COF), as divergências numérica e experimental encontradas foram decorrentes principalmente do efeito da adesão, anisotropia, contornos de grão e maclação que não foram levadas em conta na simulação; (b-) os precipitados duros tendem a ter efeito predominante sobre a matriz no que diz respeito ao COF aparente, ao passo que a influência da matriz é predominante sobre o comportamento dos precipitados moles; (c-) como consequência das reduções de energia de deformação e força tangencial, o COF local tende a ser diminuído quando o abrasivo passa por precipitados duros durante o riscamento; (d-) os resultados numéricos de profundidade de penetração média e volume removido total são consistentes com os resultados experimentais; (e-) não há uma transição marcante de micro-mecanismo em função de coeficiente de desgaste dimensional em função da carga, indicando uma predominância de um certo micro-mecanismo em um dado risco e, não ocorrendo transições bruscas; (f-) precipitados duros, em geral, diminuem a profundidade de penetração local e, assim, eles reduzem o volume removido e aumentam a energia específica; (g-) para a faixa de força normal avaliada, os precipitados moles seguiram o comportamento de remoção de material de sua matriz, mas podem apresentar oscilações na energia específica local nas condições menos severas de abrasão; e, por fim, (h-) o mapa de resistência à abrasão x dureza após deformação/ângulo de ataque é uma importante ferramenta para definir efeitos dominantes de propriedades mecânicas (dúctil e frágil) na microestrutura submetida à abrasão, e faz o delineamento de fronteiras de micro-mecanismos abrasivos.

A degradação da dentina pelas metaloproteinases da matriz (MMPs) pode facilitar a progressão de lesões erosivas. Objetivos: Avaliar, por meio de uma série de 5 subprojetos: 1) A atividade de MMPs em dentina bovina e humana; 2) O efeito do chá verde contra erosão/abrasão de dentina; 3 e 4) Géis contendo inibidores de MMPs (epigallocatechin-3-galatte-EGCG, clorexidina-CHX e sulfato ferroso-FeSO4) sobre a prevenção de erosão de dentina sozinha ou associada à abrasão, respectivamente, e 5) Sobre a degradação de colágeno e desgaste. Material e Métodos: 1) Extração proteica de dentina de coroa e raiz bovina e humana foi realizada (ácido cítrico a 0,87 M, pH 2,3) e testada por zimografia e atividades gelatinolíticas; 2) Voluntários (n=10) bochecharam chá verde ou água (1 min, 10 mL) entre os desafios erosivos (Coca-Cola, pH 2,6, 4x/dia/5 min, extraoralmente) e abrasivos. A abrasão (escova elétrica + dentifrício não fluoretado) foi realizada imediatamente ou 30 min depois da erosão por 30 s. O desgaste da dentina foi analisado por perfilometria (µm); 3 e 4) Voluntários (n=10-13) utilizaram dispositivos palatinos contendo 12 blocos de dentina e distribuídos aleatoriamente para 6 grupos, de acordo com o tipo de gel aplicado ou não (não tratado-NT). Os géis tinham composição idêntica, exceto pela presença de EGCG (400 µM), CHX (0,012%), FeSO4 (1 mM), flúor (NaF-1,23%) ou sem ativo (Placebo-P). Os géis foram ou não aplicados sobre os espécimes em fina camada e removidos depois de 1 min. A erosão (Coca-Cola, pH 2,6, 4x5min/dia, extraoralmente) foi realizada por 5 ou 10 dias, respectivamente. A cada dia, depois do primeiro e último desafios erosivos, os blocos eram (ERO) ou não escovados (ERO+ABR) por 15 s (escova elétrica + solução de dentifrício não fluoretado). O desgaste da dentina foi avaliado por perfilometria (µm) depois de 5 e 10 dias. 5) Dentina (n=45/grupo) foi desmineralizada com ácido cítrico (0,87 M, pH 2,3) por 36 h. Na sequência, foi ou não tratada (NT) com os mesmos géis descritos acima e estocada em saliva artificial (5 dias, 37ºC), contendo inibidores de protease EDTA-free e colagenase (Clostridium histolyticum, 238 U/mL). A degradação de colágeno foi analisada pelo conteúdo de hidroxiprolina (µg/mL) e o desgaste dentinário avaliado por perfilometria (µm, n=12/grupo,). Os dados foram analisados por ANOVA (p<0,05). Resultados: A dentina bovina mostrou ser um substrato confiável para estudos envolvendo atividades de MMPs. O chá verde reduziu o desgaste dentinário para todas as condições. A média de desgaste e de degradação de colágeno foi significativamente reduzida para os géis experimentais quando comparados aos géis NaF e P ou NT, em todos os protocolos testados. Para ERO, o desgaste não aumentou significativamente com tempo, enquanto que para ERO+ABR, foi observado um aumento significativo com o tempo para os gel de NaF e NT. Conclusão: O uso de bochecho com chá verde, bem como de um gel como veículo de aplicação de inibidores de MMP demonstrou reduzir consistentemente a degradação de colágeno e o desgaste e promoveu prevenção duradoura contra erosão e erosão mais abrasão em dentina. / The dentin degradation by matrix metalloproteinases (MMPs) can increase the progression of erosive lesions. Objectives: Five studies were conducted to evaluate: 1) The activity of MMPs in bovine and human dentin; 2) The effect of green tea rinse against dentin erosion/abrasion; 3 and 4) Gels containing MMP inhibitors (epigallocatechin-3-galatte-EGCG, chlorexidine-CHX and ferrous sulphate-FeSO4) to prevent dentin erosion alone or associated with abrasion, respectively, and 5) On collagen degradation and wear. Material and Methods: 1) Protein extraction from crown and root of bovine and human dentin was performed (0.87 M citric acid, pH 2.3) and tested by zymography and gelatinolytic activities; 2) Volunteers (n=10) rinsed with green tea or water (1 min, 10 mL) between the erosive (Coke, pH 2.6, 4x5min/day, extraorally) and abrasive challenges. The abrasion (electric toothbrush + fluoride-free toothpaste) was performed immediately or 30 min after erosion for 30 s. Dentin wear was analyzed by profilometry (µm); 3 and 4) Volunteers (n=10-13) wore palatal devices containing 12 bovine dentin blocks randomly allocated to 6 groups, according to the type of gels applied or not (not treated-NT). The gels had identical composition, except for the presence of EGCG (400 µM), CHX (0.012%), FeSO4 (1 mM), fluoride (NaF-1.23%) or not (Placebo-P). Gels were applied or not on specimens once in a thin layer and removed after 1 min. Erosion (Coke, pH 2.6, 4x5 min/day, extraorally) was performed for 5 or 10 days, respectively. Each day, after first and last erosive challenges, blocks were (ERO) or not brushed (ERO+ABR) for 15 s (electric toothbrush + fluoride-free toothpaste slurry). Dentin wear was evaluated by profilometry (µm) after days 5 and 10. 5) Demineralization of dentin (n=45/group) was performed with 0.87 M citric acid, pH 2.3, for 36 h. In sequence, dentin was or not (NT) treated with the same gels described above. Specimens were stored in artificial saliva (5 days, 37ºC), containing EDTA-free protease inhibitors and collagenase (Clostridium histolyticum, 238 U/mL). Collagen degradation was analyzed by hydroxyproline content (µg/mL) and dentin wear was evaluated by profilometry (µm, n=12/group). Data were analyzed by ANOVA (p<0.05). Results: Bovine dentin showed to be a reliable substrate for studies involving the activity of MMPs. Green tea significantly reduced the dentin wear for all conditions. The mean wear and collagen degradation was significantly reduced for the experimental gels when compared to NaF and P gels or NT in all protocols tested. For ERO, wear did not significantly increase with time, while for ERO+ABR, significant increase along time was observed for NaF, P and NT. Association between ERO and ABR was only able to significantly increase the wear at 10 days for NaF and NT. Conclusion: The use of green tea rinse and a gel as a vehicle to deliver MMP inhibitors to dentin was shown to consistently reduce collagen degradation and provide long-lasting prevention against dentin erosion and erosion plus abrasion.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-27T15:18:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Marcelo Oliveira.pdf: 7846435 bytes, checksum: 4659cf7d50095ccabdf49ebcc00f0bba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T15:18:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Marcelo Oliveira.pdf: 7846435 bytes, checksum: 4659cf7d50095ccabdf49ebcc00f0bba (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / A presente pesquisa teve como objetivo, investigar o efeito do teor de carbono e do tamanho do abrasivo na resistência ao desgaste e no fenômeno de encruamento superficial de quatro aços Hadfield. Para esse estudo, foi montado, o equipamento pino contra disco, e, como abrasivo utilizou-se lixas de ferro, com o tamanho médio entre 36 µm e 93 µm. Para o alcance do objetivo proposto foram delimitados materiais e métodos, a saber: (a) montagem do abrasômetro pino-disco a partir de um dispositivo desativado disponibilizado pelo LFS-USP; (b) confrontar resultados experimentais – dois materiais (Aço 1045 e alumínio 6351) foram submetidos a ensaios realizados na UFPE e USP para fins de estudos comparativos; (c) avaliação da influência de parâmetros do ensaio – três abrasivos com diferentes tamanhos de partículas e diferentes cargas foram submetidos e avaliados mediante o desgaste abrasivo; (d) avaliação do comportamento de diferentes composições do aço Hadfield perante ensaios de abrasividade – aços contendo quatro diferentes teores de carbono foram submetidos a ensaios com lixas #220 e #320; (e) análise das superfícies desgastadas – após os ensaios dos materiais, as superfícies foram realizadas análises por microscópio eletrônico de varredura (MEV) das superfícies desgastadas. Os resultados obtidos com o equipamento na metodologia empregada tiveram uma boa reprodutibilidade. Foram observadas diferenças nos resultados entre os equipamentos da UFPE e da USP. Quanto a este tópico, o desgaste abrasivo do aço Hadfield foi influenciado pelo teor de carbono apresentando uma relação em que maiores teores demonstraram menor efeito de desgaste, diferentes tamanhos de abrasivo ocasionam um efeito de encruamento significativo, onde se observou o ganho de dureza em aços com menores teores de carbono. Contudo, foi apresentada uma oscilação do efeito no abrasivo #320. As micrografias revelaram microssulcos e microcortes provenientes do ensaio e não foram observadas diferenças nas marcas de desgaste quando utilizados tamanhos diferentes de partícula abrasiva. Ao final, chegou-se a conclusão de que os resultados obtidos demonstram que o teor de carbono influência na resistência ao desgaste do aço e consequentemente no encruamento superficial do aço. Observa-se também a influência do tamanho do abrasivo e carga aplicada o ensaio. / This research aimed to investigate the effect of the carbon content and the size of the abrasive in the wear resistance and surface hardening phenomenon four Hadfield steel. For this study , has been assembled , the disc against pin device and abrasive was used iron sandpapers, with average size between 36 m and 93 micrometers. To achieve the proposed objectives were defined materials and methods, namely: (a) mounting the pindisk abrasômetro from a disabled device provided by the LFS-USP; (b) comparing experimental results - two materials (1045 steel and aluminum 6351) were submitted to tests performed at university and USP for purposes of comparative studies; (c) evaluation of the influence of the test parameters - Three abrasive particles with different sizes and different loads were submitted and evaluated by the abrasive wear; (d) assessment of the behavior of different steel compositions Hadfield before abrasiveness tests - steels containing four different carbon contents were subjected to tests with sandpaper # 220 and # 320; (e) analysis of the worn surfaces - after the tests of materials different analyzes were performed by scanning electron microscope (SEM) of worn surfaces. The results obtained with the equipment in the methodology employed had good reproducibility. There were differences in results between the equipment and the UFPE USP. On this topic, the abrasive wear Hadfield steel was influenced by carbon having a relationship in which higher levels showed less wear effect, different abrasive sizes cause a significant strain hardening effect, which was observed gain hardness steel with lower carbon content. However, an oscillation of the abrasive effect on the # 320 was presented. The micrographs revealed microssulcos and microcuts from test and differences were observed in wear marks when using different sizes of abrasive particle. In the end, came to the conclusion that the results show that the influence of carbon content in the wear resistance of steel and consequently the surface of the steel hardening. It is also observed the influence of abrasive size and load applied to the test.