Since the mid-1990s resin composite has been used for Class II restorations in stress-bearing areas as an alternative to amalgam. Reasons for this were the patients’ fear of mercury in dental amalgam and a growing demand for aesthetic restorations. During the last decades, the use of new resin composites with more optimized filler loading have resulted in reduced clinical wear. Improved and simplified amphiphilic bonding systems have been introduced. However, one of the main problems with resin composites, its polymerization shrinkage, has not been solved yet. During the polymerization of the resin composites, they shrink as a result of the conversion of the monomers into rigid polymers by a radical addition reaction. The resulting shrinkage stresses in the bonded resin composite restorations may cause adhesive failures at the resin composite/tooth structure interface and/or cohesive failures within the tooth or the resin composite. The interfacial failures may result in post-operative sensitivity, recurrent caries or pulpal injury. This thesis evaluates different restorative and light-curing techniques that are proposed to reduce the polymerization shrinkage and also the effect of new lightcuring units, light-emitting diodes (LED) and high-power quartz tungsten halogen (QTH) light on curing depth and degree of conversion of resin composites. Two restorative techniques using a polyacid-modified resin composite or a flowable resin composite in combination with conventional resin composite in sandwich restorations were evaluated in an intraindividual comparison with a conventional resin composite restoration. The durability of the polyacid-modified resin composite sandwich technique was investigated in a three year clinical follow-up study. A scanning electron microscope replica method was used for evaluation of the interfacial adaptation in vivo of both sandwich combinations. The depth of cure of the flowable resin composite was evaluated with the use of Wallace hardness testing. Degree of conversion for resin composite cured with the new LED units was evaluated with Fourier Transform Raman spectroscopy. Major results and conclusions from the studies are: • Neither the sandwich restoration with polyacid-modified resin composite nor the flowable resin composite improved the interfacial adaptation of the restorations. • No difference in durability was found between the sandwich restorations with polyacidmodified resin composite or the resin composite restorations. A low failure rate was observed for both types of restorations after a clinical observation time of three years. • The depth of cure of the flowable resin composite was higher than the depth of cure of the resin composite. It was found that the curing time of the resin composite studied could be reduced or the increment layer thickness increased compared to earlier recommendations. • LED curing units of the latest generation were able to cure resin composites to a higher degree of conversion than the control QTH unit • The use of soft-start curing did not improve the interfacial adaptation of neither of resin composite restorations tested.

Um dos principais problemas dos materiais restauradores (incluindo a resina composta) é o desgaste por abrasão. Portanto, o objetivo neste trabalho foi avaliar in vitro o desgaste abrasivo por escovação da resina composta 4Seasons, de duas cores diferentes (A3 e C4) e com fotopolimerização por dois diferentes tempos (20 e 40 s), utilizando escova Sorriso, da Colgate, e creme dentifrício Colgate Tripla Ação; também foi usado, como material de referência, o polimetil metacrilato. Assim, foram confeccionados dez corpos-de-prova, para cada um dos cinco grupos formados (PMMA, A3 20s, A3 40s, C4 20s, C4 40s). Cada espécime consistia basicamente num cilindro de cerca de 1,8 mm de altura e 8 mm de diâmetro. Cada espécime, após sua confecção, era imerso em água deionizada, a 37 ± 2 ºC, por 24 horas, quando então eram regularizados com lixa (granulação # 600 e # 1.000); após lavagem com ultrassom, voltavam a ser armazenados nas mesmas condições, até completar-se um período de uma semana. A escovação foi então efetuada numa máquina própria, que comportava dez espécimes simultaneamente, sendo de 3 N a carga de cada escova sobre o respectivo espécime; a velocidade de cada escova era de 18 cm/s, com a freqüência (ida e volta, num percurso total de 4 cm) de 4,5 ciclos/s; o período de escovação de um espécime compreendia 150. 000 ciclos. Foram efetuados cinco períodos (ou lotes) de escovação, de modo que um espécime do material de cada grupo tivesse sido submetido à ação de cada uma das posições ocupadas pelas dez escovas. A quantidade de massa perdida, para cada espécime, foi calculada por meio de pesagem (pré e pós escovação), numa balança com acuidade de milionésimo de grama. O trabalho foi também ilustrado com gráficos de rugosidade e com fotomicrografias tomadas ao MEV. A taxa média de desgaste foi de 2,8 mg para o PMMA, de 5,5 mg para o A3-20s, 4,7 mg para o A3-40 s, 5,4 para o C4-20s e 4,2 mg para o C4-40s; a respectiva análise de variância mostrou não existir diferença significante entre os grupos, para p=0,166; o coeficiente de variação entre os grupos foi bastante semelhante. Foi possível concluir que não existiu diferença da resistência ao desgaste abrasivo entre os grupos estudados. / One of the main problems of dental restorative materials (including the resin composites) is the abrasion wear. Therefore, the aim of this work was to evaluate in vitro the abrasive wear by toothbrushing of the resin composite 4Seasons, of two different colors (A3 and C4), cured by two different times (20 and 40 s), using a toothbrush (Sorriso - Colgate), and a dentifrice (Tripla Ação Colgate). Polimetil meth-acrylate was used as reference material. Ten cylindric samples (approximately 1.8 mm height and 8 mm diameter) had been prepared for each one of the five evaluated groups (PMMA, A3 20s, A3 40s, C4 20s, C4 40s). After confection, samples were immersed in deionized water, at 37 ± 2ºC, for 24 h, and then regularized by abrasive gritting with sandpaper (from #600 to # 1 000); after that, were cleaned in ultrasound bath, and restored to the same described conditions, until completing the period of one week. The toothbrushing was then conducted in a proper machine that holds 10 specimens simultaneously, with a 3 N load of each toothbrush on the respective sample. The speed of each toothbrush was of 18 cm/s, at a frequency of 4.5 cycles/s (each cycle consisting of 2 cm forward and 2 cm backward). 150. 000 cycles were applied per sample. Five periods (or lots) of toothbrushing had been performed, in a way that one sample of each group had been submitted to the brushing action at one position in the machine. The amount of weight loss for each sample was calculated by means of weighting (before and after toothbrushing), in an analytical balance with accuracy of millionth of gram. Roughness and MEV photomicrographies were also evaluated. The average rate of wear was of 2.8 mg for PMMA, 5.5 mg for A3-20s, 4.7 mg for A3-40 s, 5.4 for C4-20s, and 4,2 mg for C4-40s. One-way ANOVA showed no significant difference between groups (p = 0.166). The coefficient of variation between the groups was sufficiently similar. It was possible to conclude that difference of the resistance to the abrasive wear between the studied groups did not exist.

Nesta pesquisa in vitro verificou-se a possível correlação do manchamento superficial de resinas compostas com grau de conversão, rugosidade, sorção e solubilidade. Foram testados cinco compósitos: Charisma Opal, Filtek P90, GrandioSO, IPS Empress Direct e NDurance; todos da cor A2. Foram confeccionados 40 espécimes de cada material. Dez espécimes foram destinados aos testes de sorção e solubilidade, que foram divididos em dois grupos (n=5): Grupo 1 (com desidratação prévia) e Grupo 2 (sem desidratação prévia). Trinta espécimes foram destinados aos testes de grau de conversão, rugosidade e manchamento superficial; que foram divididos em dois grupos: Imediato e 24 horas. No grupo Imediato, a leitura do espectro para o cálculo do grau de conversão e a leitura da cor inicial (baseline) foram realizadas imediatamente após a confecção dos espécimes, que foram imersos nas bebidas corantes na sequência. No grupo 24 horas, os espécimes foram mantidos em água destilada a 37oC por 24 h. A leitura do espetro final para o cálculo do grau de conversão e a leitura da cor inicial (baseline) foram realizadas 24 h após a confecção dos espécimes, que só então foram imersos nas bebidas corantes. O polimento e a leitura da rugosidade foram realizados após a leitura do espectro e antes da imersão nas bebidas. Os espécimes foram divididos em três grupos (n=5): água destilada (controle), café e vinho tinto. A amostra foi mantida imersa nas bebidas por 7 dias, com temperatura em 37oC. A leitura da cor final foi realizada após esse período, em ambos os grupos. A diferença de cor foi calcula a partir da fórmula CIEDE2000. A análise estatística foi realizada e o teste de Pearson foi aplicado para a análise da correlação das propriedades testadas. De acordo com a metodologia utilizada neste estudo, não foi possível estabelecer correlação entre manchamento dos compósitos resinosos com grau de conversão, rugosidade superficial, sorção e solubilidade; não foi encontrada diferença no manchamento do grupo que foi submetido imediatamente às bebidas corantes com o grupo que foi submetido ao manchamento após 24 horas da sua confecção; o vinho tinto causou maior alteração de cor do que o café; e o comportamento dos compósitos na presença das bebidas corantes não foi semelhante. Além disso, não houve diferença significativa nas duas metodologias usadas para o teste de sorção e solubilidade. / This in vitro research verified the possible correlation of superficial staining of resin composites with degree of conversion, roughness, sorption and solubility. Five composites were tested: Charisma Opal, Filtek P90, GrandioSO, IPS Empress Direct and NDurance; shade A2. Forty specimens of each material were prepared. Ten specimens were reserved for sorption/solubility tests and were divided into 2 groups (n=5): Group 1 (with previous dehydration) and Group 2 (without previous dehydration). Thirty specimens were reserved for degree of conversion, roughness and staining tests; which were divided into 2 groups: Immediate and 24 hours. In Immediate group, degree of conversion and initial color measurement (baseline) were calculated immediately after sample preparation, which was immersed in coloring beverages. In 24 hours group, specimens were maintained in distilled water at 37oC for 24 h. Initial color measurement (baseline) and degree of conversion were calculated 24 h after sample preparation. Polishing and roughness measurement were made before the immersion of specimens in beverages. Sample was divided into 3 groups (n=5): distilled water (control), coffee and red wine. The specimens were maintained immersed for staining during 7 days at 37oC. Final color measurement was made after this period, in both groups. Color difference was calculated based on CIEDE2000 formula. Statistical analysis was performed and Pearson test was applied to analyze correlation between the properties tested. According to the methodology used in this research, it was not possible to establish correlation between composite staining and degree of conversion, roughness, sorption and solubility; it was not found any difference between Immediate and 24 hours groups; staining caused by red wine were more intense than coffee; the composites behavior in staining was not similar. Despite of this result, there was no significant difference between the sorption/solubility methods tested.

O objetivo desse trabalho foi verificar a influência do procedimento de acabamento e polimento das restaurações de resina composta na resistência adesiva à dentina, através de testes de microtração, assim como, analisar em microscopia eletrônica de varredura a interface dente/restauração no nível do ângulo cavo-superficial. Terceiros molares humanos extraídos e hígidos foram utilizados nesse estudo, após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa da FOB-USP. Os dentes foram restaurados com sistema adesivo Solobond M (VOCO) e resina composta Grandio (VOCO) e distribuídos nos seguintes grupos: G1 (controle) - sem acabamento e polimento, G2 - acabamento e polimento imediato, G3 - sem acabamento e polimento e armazenado por sete dias e G4 - acabamento e polimento após sete diasem estufa a 37ºC. Palitos com dimensões de 1mm x 1mm foram obtidos e submetidos a uma força de tração em uma máquina de ensaios universal EMIC à velocidade de 0.5mm/min. Para a análise em microscopia eletrônica de varredura, 20 terceiros molares receberam quatro preparos cavitários com 1mm de diâmetro e 3mm de altura que foram restaurados com o mesmo sistema restaurador utilizado para os testes de resistência adesiva e distribuídos nos mesmos grupos descritos acima. Após a obtenção dos espécimes de cada grupo, os dentes foram metalizados e analisados na interface dente/restauração em microscopia eletrônica de varredura por três examinadores. As médias de resistência adesiva (MPa) e respectivos desvios-padrão foram: G1 - 23,05 (8,62); G2 - 17,34 (6,11); G3 - 21,64 (7,63) e G4 - 18,12 (6,51). Os valores de resistência adesiva submetidos à Anova a um critério e teste de Fisher permitiram concluir que o procedimento de acabamento e polimento das restaurações de resina composta diminuiu significativamente a resistência adesiva à dentina. O teste de Kruskal-Wallis aplicado aos escores obtidos da análise das fendas no ângulo cavo-superficial permitiu determinar que o acabamento e polimento da resina composta não interfere na formação de fendas. / The objective of this study was to verify the influence of finishing and polishing procedures on dentin bond strength of resin composite, and at the interface tooth/restoration using MEV. Recently extracted human third molars were utilized in this study, after approved by ethics and search committee at FOB-USP. The teeth were restored with Solobond M (VOCO) adhesive system and resin composite Grandio (VOCO) and randomized in the follow groups: G1 (control) - no polishing and finishing, G2 - immediate polishing and finishing procedures, G3 - no polishing and finishing and stored for seven days e G4 - polishing and finishing procedures after seven days under water at 37oC. Sticks 1mm x 1mm were obtained and the bonds were then stressed to failure by microtensile forces in a EMIC universal testing machine at a crosshead speed of 0.5 mm/min. Twenty human third molars were prepared with four cavities with 1mm diameter and 3mm height and restored with the same restoration system used for the microtensile tests and were distributed at the same groups and the interface tooth/restoration was analyzed in MEV by three examinators. The means of bond strength (MPa) and respective standard deviation were: G1 - 23.05 (8.62); G2 - 17.34 (6.11); G3 - 21.64 (7.63) e G4 - 18.12 (6.51). The data were analyzed by One-Way Anova and e Fisher´s test. It was possible to conclude that the finishing and polishing procedures of resin composite decrease significantly the bond strength to dentin of the composite restorations. The Kruskal- Wallis test aplicated to gap scores at the tooth/restoration interface allows to determinate that the finishing and polishing procedures of resin composite do not interfere in gap formation.

O laser de alta intensidade é aceito atualmente como um instrumento satisfatório para remoção seletiva e precisa dos tecidos dentais cariados. Se corretamente usado, os lasers minimizam a perda de tecido sadio além de promoverem conforto aos pacientes. O conhecimento dos aspectos básicos da ablação a laser de tecidos dentais e materiais odontológicos pode conduzir ao desenvolvimento de um protocolo de parâmetros que possam permitir a remoção seletiva de tecidos cariados e resinas insatisfatórias preservando o tecido dental sadio. Os lasers de Nd:YAG, no regime de picossegundos, não estão ainda disponíveis para uso clínico odontológico. Sendo assim, estudos que permitam o máximo de informações relacionadas a esse sistema e ao órgão dental são bem-vindos, para estabelecer normas e parâmetros seguros para sua utilização, num futuro breve, na prática clínica. Três experimentos empregando o laser de Nd:YAG no regime de picossegundos foram executados: o mapeamento térmico, análise micromorfológica e cálculo da taxa de ablação, todos no nível de esmalte e de dentina, considerando como elementos-alvo, os dentes decíduos. O estudo de mapeamento térmico pôde determinar regiões de operação nas quais não ocorre um aquecimento deletério à polpa dental de dentes decíduos. Com relação aos aspectos micromorfológicos provenientes da interação laser-tecido de dentes decíduos, podemos observar os efeitos colaterais no nível de esmalte mais acentuados do que no nível da dentina. Enquanto a taxa de profundidade de penetração em dentina parece crescer com o progresso do tempo, para o esmalte o comportamento é oposto. O volume ablacionado de forma geral é mais alto em dentina quando comparado ao esmalte, o que resulta em uma taxa de ablação mais alta também. Com relação a remoção de tecidos cariados, o laser de Er:YAG já tem se mostrado como um instrumento seguro e muito eficiente, porém não se trata do único procedimento corriqueiramente realizado na clínica: a remoção ou modificação total ou parcial de restaurações de resinas compostas já polimerizadas tem se tornado uma das práticas mais executadas no dia-a-dia. Sendo assim, empregar esse laser com esse propósito inicia um estudo necessário para conhecermos os aspectos básicos resultantes da ablação a laser das resinas compostas. Os dois últimos experimentos, aqui apresentados, propuseram investigar a taxa de ablação e os aspectos micromorfológicos da ablação com o laser de Er:YAG dos tecidos duros dentais normalmente mais envolvidos em Dentística Restauradora, esmalte e dentina, provenientes tanto de dentes decíduos quanto de permanentes, e também de resinas compostas restauradoras fotopolimerizávies de três tipos: microparticulada, híbrida e compactável. Diferentes condições de trabalho foram utilizadas para analisar a real influência da ablação em resinas compostas com laser de Er:YAG: diferentes energias por pulso (100, 200, 300 e 400mJ) e tempos de imersão em água (zero, 4 e 7 dias). E os resultados nos permitiram concluir que o nível de energia por pulso foi o único fator que de fato pode influenciar a taxa de ablação. O tempo de imersão em água não influenciou de forma estatisticamente significante a taxa de ablação das resinas e os aspectos micromorfológicos resultantes se mostraram dependentes do tipo de estrutura e composição química diferente em cada resina composta aqui escolhida para ser estudada, bem como dos tecidos duros demais. Para finalizar, cruzando os dados obtidos nos dois últimos experimentos empregando o laser de Er:YAG, foi-nos possível encontrar parâmetros para uma ablação que, de fato, possa ser diferencial e seletiva para remoção exclusiva das resinas compostas. A técnica proposta parece ser muito satisfatória para o tecido esmalte, tanto para dentes decíduos quanto para dentes permanentes, enquanto que ainda para dentina não foi possível estabelecer parâmetros. Porém, investigando e entendendo os mecanismos envolvidos, um novo dado foi encontrado com relação a ablação a laser desses compósitos: a água parece não ser a mediadora na ablação pelo laser de Er:YAG, talvez então, esse achado possa agora contribuir para refinar os parâmetros seletivos, considerar o fator característica óptica do tecido-alvo e condições de irradiação, tais como, focalização e diâmetro do feixe laser e presença e quantidade de água no \"spray\", para esmalte e estabelecer aqueles para a dentina, tanto em relação aos dentes decíduos quanto aos permanentes. O objetivo principal foi alcançado, mostrando a viabilidade em preservar ainda mais estruturas de tecidos duros dentais sadios, tratando-os, de fato, e empregando instrumentos que interagem de formas diferenciadas, mostrando uma capacidade em identificar, segundo parâmetros aqui estabelecidos, o material que deva ser removido ou modificado sem resultar em danos colaterais prejudiciais ao órgão dental, e aos tecidos sadios que devem ser sempre conservados íntegros no meio bucal. / Laser is now established as a suitable tool for the selective and precise removal of carious dental tissue. If correctly used, lasers minimize the losses of healthy tissue besides the comfort that it ean promote to patients. The knowledge of basic aspects of laser ablation of dental tissues and materials can lead to the development of a set of parameters that may allow selective removable of deeayed tissues and dissatisfaetory resin preserving healthy dental tissue. Nd:YAG lasers in picosecond regime are not available to dentistry clinical uses yet. Because of that, studies able to allow much information related with this laser system and dental organ are welcome. It could establish safe parameters and rules to its utilization in a brief future in a clinical practice. Three experiments employing Nd: YAG picosecond pulsed laser were executed: thermal map out, micromorphological analysis and ablation rate calculation, all of them considering enamel and dentin, as target-tissues, and, from primary teeth. Thermal map out study resulted in safety operative regions where there are not detrimental heating to dental pulp of primary teeth. Considering micromorphological aspeets as result of laser-tissue interaction in primary teeth, we could observe that collateral damage at the level of enamel more evident than in dentin. While the rate of penetration depth in dentin seems to scale up as the time progress, for enamel the behavior is the opposite. The overall ablated volume is higher in dentin when compared to enamel, which results in a higher ablated rate as well. With relation to decayed tissues, Er: YAG laser has been well established as an efficient and safety tool, however it is not an unique common clinical procedure everyday in offices, total or partial removal or modification of composite resins restorations have became one clinical practice priority. In this manner, to employ this laser system to this proposal seems adequate and starts a necessary research to understand the basic features of laser ablation of composite resin. The last two experiments, presented here, have purposed to investigate ablation rate and micromorphological aspects when dental hard tissues, enamel and dentin, from primary and permanent teeth, are irradiated by Er: YAG laser, besides, photo curable restorative composite resins of three kind of type were irradiated toa: microfiller, hybrid and condensable. Different conditions of work were used to evaluate the real influence of composite resins ablation with Er:YAG laser under different energies per pulse (100, 200, 300 and 400mJ) and immersion time in distilled water (zero, 4 and 7 days). The results allowed concluding that the unique variable factor able to influence statistically the ablation rate of composite was the energy per pulse. The immersion time in water did not influence statistically the ablation rate of resins and the resulted micromorphological aspects showed a dependence considering structure type and chemical composition; they are different to each kind of choose composite studied here, it seems occur even with dental hard tissues. To conclude, combining obtained data from the two cited above experiments with Er:YAG laser, it was possible found parameters to result in a differential and selective ablation, removing exclusively composite resins. The proposed technique seems to be much adequate, however while this idea seems to apply well for enamel of primary and pennanent teeth at the present stage it does not apply well for primary or pennanent dentin. For dentin, the composition and content of water makes the Er: YAG laser ablation equal as superior in rate compared in the three used resins. After understanding the resulted interactions between lasers and substrates, there is an interesting suggestion to search for a more convenient laser system to ablate composite resin. Also, the overall shape of ablation rate indicates that the water flux may well be an important variable to be investigating on the ablation rates. Maybe, like this, this finding could contribute to refine the selective parameters to prevent the useless ablation of enamel and dentin from primary and permanent teeth.

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito de tratamentos por calor nas propriedades mecânicas de resistência flexional e microdureza Knoop de três marcas comerciais de resinas compostas para uso direto (FillMagic, P60 e TPH), na condição de incluída ou não em revestimento durante um tratamento térmico (calor seco/170°C), por três períodos (5, 10 e 15 min). A temperatura adotada para os tratamentos foi baseada em análises prévias (termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial) com a finalidade de se determinar a temperatura de início de perda de massa e de transição vítrea das resinas. Os corpos-de-prova (n=7) foram confeccionados com o auxílio de uma matriz metálica (10 mm x 2 mm x 2 mm), sendo o compósito inserido em bloco único e irradiado numa única superfície (600mW/cm 2 por 40s). Foram obtidos, no total, sete grupos experimentais por resina, sendo o controle a condição de apenas fotoativada. Os espécimes foram submetidos ao ensaio de resistência à flexão, com distância entre apoios de 8 mm, em uma velocidade constante de 0,5 mm/min e célula de carga de 1000N. A dureza Knoop foi obtida com carga de 100 g e tempo de penetração de 15 s. As médias de resistência flexional, em MPa, foram de 174,80 para a resina FillMagic, 182,64 para a P60 e 172,22 para a TPH. Na mesma ordem, as médias de microdureza Knoop foram de 73,1; 102,0 e 74,0.A análise de variância dos resultados obtidos permitiram concluir que os tratamentos experimentais aumentaram a resistência flexional das resinas indistintamente. Os valores de microdureza também aumentaram, mas houveram diferenças de suscetibilidade ao tratamento térmico entre as resinas / The aim of this study was to assess the effect of heat treatment on mechanical properties of flexure strength and Knoop micro hardness of three commercially available brands of resin composites for direct use (FillMagic, P60 and TPH) included or not in investments during heat treatment (dry heat/170ºC) by three periods (5, 10 and 15 min.) The temperature adopted for the treatments was based on previous analysis (thermo gravimetric and differential exploratory heating) in order to determine the initial temperature of mass loss and glass transition of resin composites. The samples (n=7) were prepared with a metallic matrix (10 mm x 2mm x 2mm) in which the resin composite was inserted in a single block and only one surface was irradiated (600mW/cm 2 40s). Seven experimental groups were obtained for each resin composite in which the control group was solely light-cured. The flexure strength test was performed with a support distance of 8 mm, cross-head speed of 0.5 mm/min. and 1000 N load. Knoop micro hardness was obtained with a load of 100 g and penetration time of 15 s. The flexure strength averages in MPa were 174.80 for FillMagic, 182. 64 for P60 and 172. 22 for TPH. Thus, Knoop micro hardness means were 73.1; 102.0 and 74.0. The analysis of variance indicated that the experimental treatments increased flexure strength of resin composites. Micro hardness values also increased, but there were differences in the resin composites susceptibility to the heat treatment

Nesta pesquisa in vitro verificou-se a possível correlação do manchamento superficial de resinas compostas com grau de conversão, rugosidade, sorção e solubilidade. Foram testados cinco compósitos: Charisma Opal, Filtek P90, GrandioSO, IPS Empress Direct e NDurance; todos da cor A2. Foram confeccionados 40 espécimes de cada material. Dez espécimes foram destinados aos testes de sorção e solubilidade, que foram divididos em dois grupos (n=5): Grupo 1 (com desidratação prévia) e Grupo 2 (sem desidratação prévia). Trinta espécimes foram destinados aos testes de grau de conversão, rugosidade e manchamento superficial; que foram divididos em dois grupos: Imediato e 24 horas. No grupo Imediato, a leitura do espectro para o cálculo do grau de conversão e a leitura da cor inicial (baseline) foram realizadas imediatamente após a confecção dos espécimes, que foram imersos nas bebidas corantes na sequência. No grupo 24 horas, os espécimes foram mantidos em água destilada a 37oC por 24 h. A leitura do espetro final para o cálculo do grau de conversão e a leitura da cor inicial (baseline) foram realizadas 24 h após a confecção dos espécimes, que só então foram imersos nas bebidas corantes. O polimento e a leitura da rugosidade foram realizados após a leitura do espectro e antes da imersão nas bebidas. Os espécimes foram divididos em três grupos (n=5): água destilada (controle), café e vinho tinto. A amostra foi mantida imersa nas bebidas por 7 dias, com temperatura em 37oC. A leitura da cor final foi realizada após esse período, em ambos os grupos. A diferença de cor foi calcula a partir da fórmula CIEDE2000. A análise estatística foi realizada e o teste de Pearson foi aplicado para a análise da correlação das propriedades testadas. De acordo com a metodologia utilizada neste estudo, não foi possível estabelecer correlação entre manchamento dos compósitos resinosos com grau de conversão, rugosidade superficial, sorção e solubilidade; não foi encontrada diferença no manchamento do grupo que foi submetido imediatamente às bebidas corantes com o grupo que foi submetido ao manchamento após 24 horas da sua confecção; o vinho tinto causou maior alteração de cor do que o café; e o comportamento dos compósitos na presença das bebidas corantes não foi semelhante. Além disso, não houve diferença significativa nas duas metodologias usadas para o teste de sorção e solubilidade. / This in vitro research verified the possible correlation of superficial staining of resin composites with degree of conversion, roughness, sorption and solubility. Five composites were tested: Charisma Opal, Filtek P90, GrandioSO, IPS Empress Direct and NDurance; shade A2. Forty specimens of each material were prepared. Ten specimens were reserved for sorption/solubility tests and were divided into 2 groups (n=5): Group 1 (with previous dehydration) and Group 2 (without previous dehydration). Thirty specimens were reserved for degree of conversion, roughness and staining tests; which were divided into 2 groups: Immediate and 24 hours. In Immediate group, degree of conversion and initial color measurement (baseline) were calculated immediately after sample preparation, which was immersed in coloring beverages. In 24 hours group, specimens were maintained in distilled water at 37oC for 24 h. Initial color measurement (baseline) and degree of conversion were calculated 24 h after sample preparation. Polishing and roughness measurement were made before the immersion of specimens in beverages. Sample was divided into 3 groups (n=5): distilled water (control), coffee and red wine. The specimens were maintained immersed for staining during 7 days at 37oC. Final color measurement was made after this period, in both groups. Color difference was calculated based on CIEDE2000 formula. Statistical analysis was performed and Pearson test was applied to analyze correlation between the properties tested. According to the methodology used in this research, it was not possible to establish correlation between composite staining and degree of conversion, roughness, sorption and solubility; it was not found any difference between Immediate and 24 hours groups; staining caused by red wine were more intense than coffee; the composites behavior in staining was not similar. Despite of this result, there was no significant difference between the sorption/solubility methods tested.

O laser de alta intensidade é aceito atualmente como um instrumento satisfatório para remoção seletiva e precisa dos tecidos dentais cariados. Se corretamente usado, os lasers minimizam a perda de tecido sadio além de promoverem conforto aos pacientes. O conhecimento dos aspectos básicos da ablação a laser de tecidos dentais e materiais odontológicos pode conduzir ao desenvolvimento de um protocolo de parâmetros que possam permitir a remoção seletiva de tecidos cariados e resinas insatisfatórias preservando o tecido dental sadio. Os lasers de Nd:YAG, no regime de picossegundos, não estão ainda disponíveis para uso clínico odontológico. Sendo assim, estudos que permitam o máximo de informações relacionadas a esse sistema e ao órgão dental são bem-vindos, para estabelecer normas e parâmetros seguros para sua utilização, num futuro breve, na prática clínica. Três experimentos empregando o laser de Nd:YAG no regime de picossegundos foram executados: o mapeamento térmico, análise micromorfológica e cálculo da taxa de ablação, todos no nível de esmalte e de dentina, considerando como elementos-alvo, os dentes decíduos. O estudo de mapeamento térmico pôde determinar regiões de operação nas quais não ocorre um aquecimento deletério à polpa dental de dentes decíduos. Com relação aos aspectos micromorfológicos provenientes da interação laser-tecido de dentes decíduos, podemos observar os efeitos colaterais no nível de esmalte mais acentuados do que no nível da dentina. Enquanto a taxa de profundidade de penetração em dentina parece crescer com o progresso do tempo, para o esmalte o comportamento é oposto. O volume ablacionado de forma geral é mais alto em dentina quando comparado ao esmalte, o que resulta em uma taxa de ablação mais alta também. Com relação a remoção de tecidos cariados, o laser de Er:YAG já tem se mostrado como um instrumento seguro e muito eficiente, porém não se trata do único procedimento corriqueiramente realizado na clínica: a remoção ou modificação total ou parcial de restaurações de resinas compostas já polimerizadas tem se tornado uma das práticas mais executadas no dia-a-dia. Sendo assim, empregar esse laser com esse propósito inicia um estudo necessário para conhecermos os aspectos básicos resultantes da ablação a laser das resinas compostas. Os dois últimos experimentos, aqui apresentados, propuseram investigar a taxa de ablação e os aspectos micromorfológicos da ablação com o laser de Er:YAG dos tecidos duros dentais normalmente mais envolvidos em Dentística Restauradora, esmalte e dentina, provenientes tanto de dentes decíduos quanto de permanentes, e também de resinas compostas restauradoras fotopolimerizávies de três tipos: microparticulada, híbrida e compactável. Diferentes condições de trabalho foram utilizadas para analisar a real influência da ablação em resinas compostas com laser de Er:YAG: diferentes energias por pulso (100, 200, 300 e 400mJ) e tempos de imersão em água (zero, 4 e 7 dias). E os resultados nos permitiram concluir que o nível de energia por pulso foi o único fator que de fato pode influenciar a taxa de ablação. O tempo de imersão em água não influenciou de forma estatisticamente significante a taxa de ablação das resinas e os aspectos micromorfológicos resultantes se mostraram dependentes do tipo de estrutura e composição química diferente em cada resina composta aqui escolhida para ser estudada, bem como dos tecidos duros demais. Para finalizar, cruzando os dados obtidos nos dois últimos experimentos empregando o laser de Er:YAG, foi-nos possível encontrar parâmetros para uma ablação que, de fato, possa ser diferencial e seletiva para remoção exclusiva das resinas compostas. A técnica proposta parece ser muito satisfatória para o tecido esmalte, tanto para dentes decíduos quanto para dentes permanentes, enquanto que ainda para dentina não foi possível estabelecer parâmetros. Porém, investigando e entendendo os mecanismos envolvidos, um novo dado foi encontrado com relação a ablação a laser desses compósitos: a água parece não ser a mediadora na ablação pelo laser de Er:YAG, talvez então, esse achado possa agora contribuir para refinar os parâmetros seletivos, considerar o fator característica óptica do tecido-alvo e condições de irradiação, tais como, focalização e diâmetro do feixe laser e presença e quantidade de água no \"spray\", para esmalte e estabelecer aqueles para a dentina, tanto em relação aos dentes decíduos quanto aos permanentes. O objetivo principal foi alcançado, mostrando a viabilidade em preservar ainda mais estruturas de tecidos duros dentais sadios, tratando-os, de fato, e empregando instrumentos que interagem de formas diferenciadas, mostrando uma capacidade em identificar, segundo parâmetros aqui estabelecidos, o material que deva ser removido ou modificado sem resultar em danos colaterais prejudiciais ao órgão dental, e aos tecidos sadios que devem ser sempre conservados íntegros no meio bucal. / Laser is now established as a suitable tool for the selective and precise removal of carious dental tissue. If correctly used, lasers minimize the losses of healthy tissue besides the comfort that it ean promote to patients. The knowledge of basic aspects of laser ablation of dental tissues and materials can lead to the development of a set of parameters that may allow selective removable of deeayed tissues and dissatisfaetory resin preserving healthy dental tissue. Nd:YAG lasers in picosecond regime are not available to dentistry clinical uses yet. Because of that, studies able to allow much information related with this laser system and dental organ are welcome. It could establish safe parameters and rules to its utilization in a brief future in a clinical practice. Three experiments employing Nd: YAG picosecond pulsed laser were executed: thermal map out, micromorphological analysis and ablation rate calculation, all of them considering enamel and dentin, as target-tissues, and, from primary teeth. Thermal map out study resulted in safety operative regions where there are not detrimental heating to dental pulp of primary teeth. Considering micromorphological aspeets as result of laser-tissue interaction in primary teeth, we could observe that collateral damage at the level of enamel more evident than in dentin. While the rate of penetration depth in dentin seems to scale up as the time progress, for enamel the behavior is the opposite. The overall ablated volume is higher in dentin when compared to enamel, which results in a higher ablated rate as well. With relation to decayed tissues, Er: YAG laser has been well established as an efficient and safety tool, however it is not an unique common clinical procedure everyday in offices, total or partial removal or modification of composite resins restorations have became one clinical practice priority. In this manner, to employ this laser system to this proposal seems adequate and starts a necessary research to understand the basic features of laser ablation of composite resin. The last two experiments, presented here, have purposed to investigate ablation rate and micromorphological aspects when dental hard tissues, enamel and dentin, from primary and permanent teeth, are irradiated by Er: YAG laser, besides, photo curable restorative composite resins of three kind of type were irradiated toa: microfiller, hybrid and condensable. Different conditions of work were used to evaluate the real influence of composite resins ablation with Er:YAG laser under different energies per pulse (100, 200, 300 and 400mJ) and immersion time in distilled water (zero, 4 and 7 days). The results allowed concluding that the unique variable factor able to influence statistically the ablation rate of composite was the energy per pulse. The immersion time in water did not influence statistically the ablation rate of resins and the resulted micromorphological aspects showed a dependence considering structure type and chemical composition; they are different to each kind of choose composite studied here, it seems occur even with dental hard tissues. To conclude, combining obtained data from the two cited above experiments with Er:YAG laser, it was possible found parameters to result in a differential and selective ablation, removing exclusively composite resins. The proposed technique seems to be much adequate, however while this idea seems to apply well for enamel of primary and pennanent teeth at the present stage it does not apply well for primary or pennanent dentin. For dentin, the composition and content of water makes the Er: YAG laser ablation equal as superior in rate compared in the three used resins. After understanding the resulted interactions between lasers and substrates, there is an interesting suggestion to search for a more convenient laser system to ablate composite resin. Also, the overall shape of ablation rate indicates that the water flux may well be an important variable to be investigating on the ablation rates. Maybe, like this, this finding could contribute to refine the selective parameters to prevent the useless ablation of enamel and dentin from primary and permanent teeth.

O objetivo do presente estudo foi de avaliar a influência de soluções de resina com diferentes proporções de monômeros e diferentes concentrações em massa de nanofibras nas propriedades flexurais de compósitos resinosos experimentais reforçados com nanofibras de poliacrilonitrila (PAN). Materiais e métodos: Nanofibras de PAN foram produzidas pelo processo de eletrofiação e caraterizadas por teste de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compósitos experimentais foram produzidos pela infiltração das mantas de nanofibras com diferentes misturas de BisGMA-TEGDMA (BisGMA/TEGDMA: proporções em % massa de 30/70, 50/50, e 70/30). Foram incorporadas diferentes concentrações em massa de nanofibras (de 0% a 8%). Espécimes em forma de barra foram seccionados a partir de blocos do compósito experimental e armazenados em água na temperatura de 37oC por 24h anteriormente à realização dos testes de flexão de três pontos. Foram avaliados a resistência flexural (RF), o módulo flexural (MF) e o trabalho de fratura (TF). Resultados: Os testes de tração das nanofibras de PAN demonstraram um comportamento anisotrópico das mantas de nanofibras. As propriedades mecânicas exibiram maiores valores na direção perpendicular ao eixo de rotação do coletor metálico utilizado na produção das fibras por eletrofiação. Maiores proporções de BisGMA nas misturas de resina resultaram em maiores valores de RF e MF, o que não ocorreu para os valores de TF. A adição de diferentes concentrações de nanofibras não afetou as propriedades de RF e MF em comparação com o grupo controle (resina pura) (p>0.05). No entanto, a adição das nanofibras promoveu um aumento significante do TF, principalmente para as misturas de resina com maior proporção de TEGDMA (p<0,05). Significância: A inclusão de nanofibras de PAN em resinas de modo a formar compósitos resinosos reforçados por nanofibras não afetou negativamente as propriedades flexurais do material e resultou em um aumento significativo da tenacidade, uma propriedade desejável para um material a ser utilizado para aplicação restauradora. / The present study had the objectives to evaluate the influence of different resin blends concentrations and nanofibers mass ratio on flexural properties of experimental Poliacrylonitrile (PAN) nanofibers reinforced composite. Materials and Methods: Poliacrylonitrile (PAN) nanofibers mats were produced by electrospinning and characterized by tensile testing and scanning electron microscopy (SEM). Experimental resin-fiber composite beams were manufactured by infiltrating PAN nanofiber meshs with varied concentrations of BisGMA-TEGDMA resin blends (BisGMA/TEGDMA: 30/70, 50/50 and 70/30 weight %). The mass ratio of fiber to resin varied from 0% to 8%. Beams were cured and stored in water at 37oC. Flexural strength (FS), flexural modulus (FM) and work of fracture (WF) were evaluated by three-point bending test after 24 hs storage. Results: The tensile properties of the PAN nanofibers indicated an anisotropic behavior being always higher when tested in a direction perpendicular to the rotation of the collector drum. Except for WF, the other flexural properties (FS and FM) were always higher as the ratio of BisGMA to TEGDMA increased in the neat resin beams. The addition of different ratios of PAN fibers did not affect FS and FM of the composite beams as compared to neat resin beams (p>0.05). However, the addition of fibers significantly increased the WF of the composite beams, and this was more evident for the blends with higher TEGDMA ratios (p<0.05). Significance: The inclusion of PAN nanofibers into resin blends did not negatively affect the properties of the composite and resulted in an increase in toughness that is a desirable property for a candidate material for restorative application.

Dental restorative materials interact with their surrounding oral environment. Interaction factors can be release of toxic components and/or effects on biofilm formation and gingiva. In the end of the nineties, a calcium aluminate cement (CAC) was manufactured as a “bioceramic” alternative to resin composite. Dental ceramics are considered to be chemically stable and not to favour dental biofilm formation. Since the influence of aged, resin-bonded ceramic coverages is not fully investigated and the effect of CAC restorations on the dental biofilm formation and gingival response is unknown, those issues were evaluated in this thesis. With or without oral hygiene, in clinical trials including cervical surfaces of CAC, and approximal surfaces of a leucite-reinforced bonded ceramic; biofilm growth, presence of caries-associated bacteria, clinical expressions of gingivitis, the amounts of gingival crevicular fluid (GCF) and its levels of IL-1α, IL-1β and IL-1 ra were investigated in comparison with resin composite and enamel. In addition, the unknown cytotoxic effect of specimens of CAC on fibroblasts was assessed in vitro. With current oral hygiene a similar biofilm formation and gingival response, as evaluated, were observed at sites of CAC, resin composite and enamel. After ceased oral hygiene, more biofilm was assembled on CAC and on resin composite than on enamel. Neither with, nor without oral hygiene, biofilm formation, presence of caries-associated bacteria, clinical gingivitis and the levels of IL-1α, IL-1β and IL-1 ra differed between sites of ceramic, resin composite and enamel. Higher volumes of GCF were collected at ceramic sites compared to enamel. Fresh specimens of CAC showed the lowest cytotoxic effects on fibroblasts compared with three resin composites, zinc phosphate and glass ionomer cements. In conclusion, the low cytotoxic effect of CAC and the limited increase in dental biofilm formation on that material compared with enamel suggest CAC to be a biocompatible dental material with respect to dental biofilm formation, presence of caries-associated microflora and gingival response. This finding, together with the observation that the influence of bonded ceramic on dental biofilm formation, caries-associated microflora and clinical gingivitis was not different from that of enamel, implicates for both CAC restorations and bonded ceramic that the need of oral hygiene and professional oral health care is not reduced.