This item was digitized as part of the Million Books Project led by Carnegie Mellon University and supported by grants from the National Science Foundation (NSF). Cornell University coordinated the participation of land-grant and agricultural libraries in providing historical agricultural information for the digitization project; the University of Arizona Libraries, the College of Agriculture and Life Sciences, and the Office of Arid Lands Studies collaborated in the selection and provision of material for the digitization project.

published_or_final_version / Dentistry / Master / Master of Dental Surgery

published_or_final_version / Dentistry / Master / Master of Dental Surgery

published_or_final_version / Dentistry / Master / Master of Philosophy

published_or_final_version / Paediatric Dentistry / Master / Master of Dental Surgery

A prevalência da erosão dental tem aumentado dentre diversas populações e tratamentos capazes de prevenir o desenvolvimento ou controlar a progressão das lesões existentes vem sendo investigados. Dados da literatura recente reportam que a utilização de fluoretos para estas finalidades promove resultados positivos, principalmente quando os compostos contém cátions metálicos polivalentes associados ao fluoreto, como é o caso do tetrafluoreto de titânio (TiF4). Entretanto, sua aplicação clínica ainda não é possível, devido à falta da definição de protocolo ideal, que envolvem fatores que podem influenciar a proteção conferida pelo produto à superfície dental. O objetivo desta tese foi contribuir com o estabelecimento de um protocolo eficiente, mesmo sob a ação dos fatores modificadores presentes na cavidade bucal. Este trabalho apresenta um compilado de cinco estudos laboratoriais, apresentados na forma de capítulos. Nos estudos in vitro, foram utilizadas amostras de dentina radicular humana para avaliar os efeitos causados pela variação da concentração, veículo e pH dos produtos fluoretados sobre a perda de superfície após ciclagem erosiva. Os resultados nortearam posterior estudo in situ que testou, sob as condições presentes na cavidade bucal, a efetividade do tratamento no controle da erosão. Adicionalmente, determinou-se o grau de oclusão tubular gerado pela aplicação do gel de TiF4. Concluiu-se que composições contendo alta concentração de TiF4, em seu pH original e em veículos de mais alta substantividade, permitem significativa redução do processo de erosão, tendo sido capazes de desacelerar a progressão das lesões. Além disso, a camada ácidoresistente formada sobre a superfície dental se mantém após severa ciclagem erosiva/abrasiva e pode promover efeitos adicionais como a obliteração parcial da entrada dos túbulos dentinários. / The prevalence of dental erosion has increased among several populations and treatments capable of preventing the development or controlling the progression of existing lesions have been investigated. Recent literature data report that the use of fluoride for these purposes promotes positive results, especially when the compounds contain polyvalent metal cations associated with fluoride, such as titanium tetrafluoride (TiF4). However, its clinical application is not yet possible, due to the lack of definition of an ideal protocol, which involves factors that may influence the protection achieved by the product on the dental surface. The aim of this thesis was to contribute to the establishment of an efficient protocol, even under the action of modifying factors present in the oral cavity. This paper presents a compilation of five laboratorial studies, presented in the form of chapters. In the in vitro studies, human root dentin samples were used to evaluate the effects caused by the variation of concentration, excipient and pH of the fluoride products on the surface loss after erosive cycling. The results guided a subsequent in situ study which tested, under the conditions present in the oral cavity, the treatment effectiveness on the erosion control. Additionally, the degree of tubular occlusion generated by TiF4 gel application was determined. It was concluded that compositions containing a high concentration of TiF4, in their original pH and in excipients with higher substantivity, allow a significant reduction of the erosion process, being able to decelerate the lesions progression. Besides, the acid-resistant layer formed on the dental surface remains after severe erosive/abrasive cycling and may promote additional effects, such as partial obliteration of the dentinal tubules entrances.

The study aimed: 1) to compare the effect of two different nutrients supply models (static and semi-dynamic) on the microcosm biofilm viability and dentin carious lesions formation; 2) to compare micro-CT versus TMR to measure dentin demineralization; and 3) to evaluate the effect of 4% TiF4 varnish on the viability and metabolism of a microcosm biofilm and on development of dentin carious lesions. Microcosm biofilm was produced using pooled human saliva mixed with McBain saliva for the first 8 h; thereafter, only McBain saliva with 0.2% sucrose was applied daily (37°C, 5% CO2), for a total time of 5 days. In the study 1, the static model consisted of 24-wells microplate, where bovine root dentin samples were submitted to biofilm formation. The semi-dynamic model, consisted of artificial mouth with continuous flow of McBain saliva with 0.2% sucrose (0.15 ml/min, 37°C) during 10 h a day (for the other 14 h, no flow was applied). Biofilm viability was measured by fluorescence and dentin demineralization by TMR. For the studies 2 and 3, bovine root dentin samples were treated for 6 h: A) 4% TiF4 (pH 1.0, 2.45% F); B) 5.42% NaF (pH 5.0, 2.45% F); C) 2% CHX gel positive control D) placebo or E) untreated negative control. Treated samples were submitted to biofilm formation under static model as described above. Demineralization was measured using micro-CT (study 2) and TMR (studies 2 and 3). In the study 3, biofilm was analyzed with respect to viability by fluorescence and CFU counting for total microorganisms, total streptococci, mutans streptococci and Lactobacillus sp., and lactic acid and EPS production. In study 1, biofilm viability was lower for the static model (0.420±0.138) compared to semi-dynamic one (0.944±0.599). Both models were able to provoke dentin demineralization; however, the static model produced a higher number of typical subsurface lesions (83%) compared to the semi-dynamic (45%). In study 2, both fluorides were able to reduce dentin demineralization. Data obtained from micro- CT and TMR presented a significant and positive correlation (Z: r=0.78 p<0.0001 and LD: r=0.57 p<0.0001) In study 3, all treatments reduced the biofilm viability, but not the CFU counting, except NaF that significantly reduced the number of Lactobacillus sp. compared to control. No treatment was able to decrease the lactic acid production neither EPS production, except CHX that reduced the amount of insoluble EPS. Fluorides were able to reduce dentin demineralization compared to control, but TiF4 had the best effect in reducing mineral loss and lesion depth (reduction of Z: 70% and LD: 45%). In conclusion, 1) the nutrient supply model may have influence on the biofilm viability and the profile of dentin carious lesions; 2) micro-CT may be a suitable non-destructive method to measure dentin demineralization; and 3) despite TiF4 varnish has no relevant antimicrobial effect, it is the best option to reduce the development of dentin carious lesions under this model. / O estudo objetivou: 1) comparar o efeito de dois modelos diferentes de disponibilidade de nutrientes (estático e semi-dinâmico) sobre a viabilidade do biofilme microcosmo e formação de lesões de cárie em dentina; 2) comparar micro- CT versus TMR para mensurar a desmineralização da dentina; e 3) avaliar o efeito do verniz TiF4 4% na viabilidade e metabolismo do biofilme microcosmo e no desenvolvimento de lesões de cárie em dentina. O biofilme microcosmo foi produzido utilizando saliva humana misturada com saliva de McBain durante as primeiras 8 h; depois, apenas saliva de McBain com sacarose 0,2% foi aplicada diariamente (37°C, 5% de CO2), totalizando 5 dias. No estudo 1, o modelo estático consistiu de placa de 24 poços, onde amostras de dentina radicular bovina foram submetidas à formação do biofilme. O modelo semi-dinâmico, consistiu de boca artificial com fluxo contínuo de saliva de McBain com sacarose 0,2% (0,15 ml/min, 37°C) durante 10 h por dia (nas demais 14 h, não foi aplicado fluxo). A viabilidade do biofilme foi mensurada por fluorescência e a desmineralização da dentina por TMR. Para os estudos 2 e 3, as amostras de dentina radicular bovina foram tratadas por 6 h: A) TiF4 4% (pH 1,0, 2,45% F); B) NaF 5,42% (pH 5,0, 2,45% F); C) gel CHX 2% - controle positivo D) placebo ou E) não tratado - controle negativo. As amostras tratadas foram submetidas à formação do biofilme sob modelo estático conforme descrito acima. A desmineralização foi mensurada utilizando micro-CT (estudo 2) e TMR (estudos 2 e 3). No estudo 3, o biofilme foi analisado quanto à viabilidade por fluorescência e contagem das UFC para microrganismos totais, Streptococcus totais, Streptococcus mutans e Lactobacillus, e quanto à produção de ácido lático e PEC. No estudo 1, a viabilidade do biofilme foi menor para o modelo estático (0,420±0,138) comparado ao semi-dinâmico (0,944±0,599). Ambos os modelos provocaram desmineralização da dentina; entretanto, o modelo estático produziu maior número de lesões de subsuperfície (83%) comparado ao semi-dinâmico (45%). No estudo 2, ambos os fluoretos reduziram a desmineralização da dentina. Dados obtidos por micro-CT e TMR apresentaram uma correlação significativa e positiva (Z: r=0,78 p<0,0001 e LD: r=0,57 p<0,0001). No estudo 3, todos os tratamentos reduziram a viabilidade do biofilme, mas não a contagem de UFC, exceto o NaF que reduziu o número de Lactobacillus comparado ao controle. Nenhum tratamento diminuiu a produção de ácido lático e PEC, exceto a CHX que reduziu PEC insolúvel. Os fluoretos reduziram a desmineralização da dentina comparado ao controle, mas o TiF4 apresentou o melhor efeito em reduzir perda mineral e profundidade da lesão (redução de Z: 70% e LD: 45%). Em conclusão, 1) o modelo de disponibilidade de nutrientes pode influenciar a viabilidade do biofilme e o perfil das lesões de cárie em dentina; 2) micro-CT pode ser um método não destrutivo adequado para mensurar desmineralização da dentina; e 3) apesar do verniz TiF4 não apresentar efeito antimicrobiano relevante, é a melhor opção para reduzir o desenvolvimento de lesões de cárie em dentina neste modelo.

Investigações dos sistemas binários LiF-BiF3 e NaF-BiF3 foram realizadas com o objetivo de esclarecer o comportamento térmico e os equilíbrios de fase destes sistemas e das suas fases intermediárias, um requisito importante para a obtenção de cristais de alta qualidade. Amostras de toda a faixa de composições (0 a 100 mol% BiF3) de ambos os sistemas foram analisadas em ensaios de análise térmica diferencial (DTA) e termogravimetria (TG), e também de calorimetria exploratória diferencial (DSC). Algumas composições específicas foram selecionadas para difração de raios-X para complementação dos dados experimentais. Devido à grande vulnerabilidade do BiF3 à contaminação por oxigênio, sua volatilidade e propensão a danificar peças de metal quando aquecido, foi necessário determinar as condições ótimas para os ensaios de análise térmica antes de investigar os sistemas em si. As relações de fase no sistema LiF-BiF3 foram completamente elucidadas e um diagrama de fases foi proposto e avaliado teoricamente mediante o software comercial Factsage. O diagrama em si consiste em um sistema peritético simples, no qual o único composto interno, o LiBiF4 se decompõe em LiF mais uma fase líquida. O sistema NaF-BiF3 não pôde ser completamente elucidado, sendo que as relações de fase do lado pobre em NaF (> 50% BiF3) ainda não são conhecidas. No lado rico em NaF, entretanto, identificou-se a possível decomposição peritectóide do composto NaBiF4. Em ambos os sistemas, foram observadas estruturas cristalográficas discrepantes daquelas da literatura para os compostos mistos, LiBiF4 , NaBiF4 e uma solução sólida de NaF e BiF3 chamada de fase I. As estruturas observadas experimentalmente permanecem desconhecidas e explicações para as discrepâncias foram propostas. / Investigations of the binary systems LiF-BiF3 and NaF-BiF3 were performed with the objective of clarifying the thermal behavior and phase equilibria of these systems and their intermediary phases, an important requisite for high-quality crystal growth. Several samples in the entire range of compositions (0 to 100 mol% BiF3) of both systems were subjected to experiments of differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetry (TG), and also of differential scanning calorimetry (DSC). A few specific compositions were selected for X-ray diffraction to supplement the experimental data. Due to the high vulnerability of BiF3 to oxygen contamination, its volatility and propensity to destroy metal parts upon heating, it was necessary to determine the optimal conditions for thermal analysis before investigating the systems themselves. Phase relations in the system LiF-BiF3 were completely clarified and a phase diagram was calculated and evaluated via the commercial software Factsage. The diagram itself consists in a simple peritectic system in which the only intermediary compound, LiBiF4, decomposes into LiF and a liquid phase. The NaF-BiF3 system could not be completely elucidated and the phase relations in the NaF poor side (> 50% BiF3) are still unknown. In the NaF rich side, however, the possible peritectoid decomposition of the compound NaBiF4 was identified. In both systems X-ray diffraction yielded crystal structures discrepant with the literature for the intermediary phases, LiBiF4, NaBiF4 and a solid solution of NaF and BiF3 called I. The observed structures remain unknown and explanations for the discrepancies were proposed.

Avaliou-se a influência da exposição ao flúor (F) através da água de beber, da velocidade de crescimento das unhas, da idade e do gênero na concentração deste elemento nas unhas das mãos e dos pés. Em adição, verificou-se a correlação entre as concentrações de F na saliva total, saliva do ducto da parótida e unhas das mãos e dos pés. Participaram do estudo 300 indivíduos, das faixas etárias de 3-7,14-20, 30-40 e 50-60 anos, residentes de cinco comunidades brasileiras, sendo duas no Estado de São Paulo (Pirajuí e Bauru, com água não fluoretada e 0,7 mgF/L na água de abastecimento, respectivamente) e três no Estado da Paraíba (Cajazeirinhas, Brejo dos Santos e Brejo das Freiras, com 0,2, 0,7 e 1,7 mgF/L na água de consumo, respectivamente). Foram coletadas duas ou três (apenas em Bauru) amostras de água de beber, além de duas amostras de: unhas dos pés, unhas das mãos, saliva total e saliva do ducto da parótida de cada indivíduo. O F nas amostras foi analisado com eletrodo íon-específico. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente através de análise de variância e regressão linear (p<0,05). A exposição ao F através da água de beber, a velocidade de crescimento das unhas, a idade e o gênero influenciaram a concentração de F nas unhas das mãos e dos pés, sendo que o fator de exposição ao F através da água foi o que exerceu maior influência pelo modelo de regressão linear adotado. As unhas dos pés (R2=0,46) se mostraram melhores indicadoras de exposição ao F do que as das mãos (R2=0,24). Foi encontrada uma correlação negativa significativa entre velocidade de crescimento das unhas e concentração de F nas mesmas. Houve correlação positiva significativa entre concentração de F nas unhas das mãos e dos pés com: saliva total (r=0,36 e r=0,41) e saliva do ducto da parótida (r=0,25 e r=0,53), respectivamente. Também se observou correlação positiva entre saliva total e do ducto da parótida (r=0,24), bem como entre concentração de F na água e saliva total (r=0,41) e saliva do ducto (r=0,65). Todos os fatores testados influenciaram os níveis de F nas unhas e, portanto, devem ser levados em consideração quando se utiliza este marcador biológico. / The influence of fluoride (F) concentration in the drinking water, nails growth rate, age and gender upon the F content in fingernail and toenail were evaluated. In addition, the correlations among the F concentrations in whole saliva, parotid ductal saliva and finger/toenails were verified. Three hundred volunteers of 3-7, 14-20, 30-40, 50-60 years participated. They were residents of five Brazilian communities, two in Sao Paulo State (Pirajuí and Bauru, non-fluoridated and 0.7 mgF/L artificially fluoridated drinking water, respectively) and three in Paraiba State (Cajazeirinhas, Brejo dos Santos and Brejo das Freiras, 0.2, 0.7 and 1.73 mgF/L naturally fluoridated drinking water, respectively). Two or three samples of drinking water, and two samples of fingernails, toenails, whole saliva and ductal saliva were collected from each volunteer, with one-week interval period between the collections. F in water, whole saliva, ductal saliva and nails was determined using the ion-sensitive electrode. Data were analyzed by ANOVA and linear regression (p<0.05). The F exposure from the drinking water, nails growth rate, age and gender influenced the levels of F in fingernails and toenails. Considering the model of multivariate linear regression adopted, F exposure from the water influenced the most. Toenails (R2=0.46) seemed to be better indicators of F than fingernails (R2=0.24). It was found a significant negative correlation between nails growth rate and their content of F. Positive correlations were found between F concentration in fingernails and toenails and: F concentration in whole saliva (r=0.36 and r=0.41) and in parotid ductal saliva (r=0.25 and r=0.53), respectively. Moreover, it was observed a positive correlation between whole and parotid saliva (r=0.24), as well as between F concentration in the drinking water and whole (r=0.41) and parotid saliva (r=0.65). All factors that influenced nails F concentration must be taken into account when using them as biological markers.

Resumo: O uso de dentifrícios fluoretados por crianças menores de seis anos de idade tem sido apontado como fator de risco para a fluorose dentária. A redução da concentração de fluoreto (F) nos dentifrícios é considerada uma alternativa para evitar este problema, contudo a ação anticariogênica apresentada pelos dentifrícios disponíveis no mercado (1100 mg F/g) deve ser mantida. Os dentifrícios suplementados, que utilizam compostos de fosfato (P) e cálcio (Ca), mostram-se mais efetivos em prevenir a desmineralização e melhoram a capacidade de remineralização, portanto, a suplementação de dentifrícios pode ser uma alternativa para diminuir a concentração de F, mantendo a eficácia do produto. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações de um composto contendo Ca e P (Glicerofosfato de Cálcio - CaGP) em dentifrícios com baixa concentração de F sobre a desmineralização (in vitro) e remineralização (in situ) do esmalte, de forma a manter a mesma ação anticariogênica de um dentifrício de 1100 μg F/g. Inicialmente, blocos de esmalte previamente selecionados através de dureza de superfície inicial (SH), foram submetidos a ciclagens de pH de desmineralização e tratamento diário com dentifrícios contendo 500 μg F/g e concentrações entre 0 e 2% de CaGP, diluídos em água destilada/deionizada. Foram utilizados também dentifrícios contendo as mesmas concentrações de CaGP sem F, um dentifrício sem adição de F, Ca e P (Placebo) e um comercial (controle positivo, 1100 μg F/g). Após análise de dureza pós-ciclagem e determinação de F, Ca e P presentes no esmalte, observou-se menor perda mineral (Kruskal-Wallis; p<0,05) para o grupo com 500 μg F/g associado a 0,25% de CaGP. Não houve diferença entre os grupos 500 μg F/g associado a 0,25% de CaGP e 500 μg F/g... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of fluoride dentifrices by children under 6 years of age has been pointed as a risk factor for dental fluorosis. The reduction of fluoride (F) concentration in dentifrices has been considered as an alternative to avoid this problem; however, the anti-caries effect presented by commercially available dentifrices (1,100-μg F/g) must be sustained. The dentifrices enhanced with phosphate (P) and calcium (Ca) compounds are more effective to prevent demineralization and to enhance remineralization, therefore, those dentifrices may be an alternative to reduce F concentration, preserving the product efficacy. The aim of the present study was to evaluate the effect of different concentrations of calcium (Ca) glycerophosphate (CaGP) in low fluoride concentration dentifrices on enamel demineralization (in vitro) and remineralization (in situ), sustaining an anticariogenic action similar to a 1100 μg F/g dentifrice. Enamel blocks, previously selected by surface hardness analysis (SH), were submitted to a demineralization pH cycling and daily treatments with dentifrices with 500 μg F/g and concentrations of CaGP between 0 and 2%, diluted in deionized water. There was also used toothpastes containing the same concentrations of CaGP without F, a dentifrice with no F, Ca or P (placebo) and a commercial one (positive control, 1100 μg F/g) were also used. Hardness was again measured and the amount of F, Ca and P in enamel was determined. Group 500 μg F/g 0.25% CaGP showed the lowest mineral loss (Kruskal-Wallis; p<0.05). There was no difference in F concentrations between groups 500 μg F/g 0.25% CaGP and 500 μg F/g (Kruskal- Wallis; p>0,05) and in Ca concentrations between 500 μg F/g 0.25% CaGP and positive control (Kruskal-Wallis; p>0.05). Following that, the remineralizing effect of the low F dentifrice enhanced with CaGP that showed the best result (0.25% CaGP) in the in vitro ... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Alberto Carlos Botazzo Delbem / Coorientador: Kikue Takebayashi Sassaki / Banca: Robson Frederico Cunha / Banca: Denise Pedrini Ostini / Banca: Elisa Maria Aparecida Giro / Banca: Daniela Rios / Doutor