Analisi SEM sulla micromorfologia di superficie di un composito dopo sbiancamento con un gel di perossido di carbammide al 35%

• Orsola Falivene¹
• Ciro Susini¹
• Carlo De Carolis¹
• Giancarlo Barraco²
• Stefano Eramo¹ 

¹Università di Perugia – Corso di Laurea Magistrale in Odontoiatria e Protesi Dentaria – Insegnamento di Odontoiatria Conservativa (Prof. S. Eramo)
²Università di Perugia – Corso di Laurea Magistrale in Odontoiatria e Protesi Dentaria – Insegnamento di Protesi Dentaria (Prof. G. Barraco)

Riassunto

Obiettivi. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di valutare l’effetto dello sbiancamento con un gel di perossido di carbammide al 35% sulla micromorfologia di superficie di un composito nanoriempito. 

Metodi. Sono stati preparati, mediante un template in plexiglas, 10 cilindri-campione di composito (7×2 mm). Su metà della superficie levigata a specchio di ogni campione è stato posto, per 30 minuti, un gel sbiancante a base di perossido di carbammide al 35% (Opalescence PF, Ultradent, Italy), lasciando l’altra metà come controllo. Una volta lavate, le superfici sono poi state sottoposte sia a un esame macroscopico, per valutare variazioni cromatiche, sia a un esame al SEM per valutare eventuali alterazioni micromorfologiche. 

Risultati. Non sono state riscontrate differenze cromatiche o micromorfologiche tra le superfici di controllo e quelle sbiancate. 

Conclusioni. Lo sbiancante testato, utilizzato per i tempi clinici raccomandati, ha manifestato una pressoché completa inerzia nei confronti del croma e della micromorfologia di superficie del composito-campione, ma è in grado di eliminare i minuscoli residui spesso presenti sulle superfici di controllo.

Parole chiave: composito, sbiancamento, discromie, SEM.

Summary

SEM analysis on the surface micromorphology of a composite resin after bleaching with carbamide peroxide gel 35%

Aims. The aim of this work was valuating the effect of bleaching with a 35% carbamide peroxide gel on the superficial micromorphology of a nanofilled composite resin. 

Methods. 10 cylinders of composite (7×2 mm) have been prepared with a plexiglas template. They were sectioned into two halves of experimental and control specimens. Half of the polished surface of each samples has been submitted to 30-minutes applications with a 35% carbamide peroxide bleaching gel (Opalescence PF, Ultradent, Italy). The other half was left without bleaching for control. After rinse, the surfaces have been submitted to a macroscopic exam to evaluate chromatic changes and to a SEM exam to find potential micromorphology alterations.

Results. No significant differences in the chroma and in the micromorphology of the composite were found between the bleached and the control surfaces. 

Conclusions. The tested bleaching agent, used for the clinical time suggested by the productive company, showed a nearly complete inactivity toward chroma and superficial micromorphology of the composite, but is able to eliminate the tiny residues often present on the control surfaces.

Key words: composite resin, bleaching, discoloration, SEM.

Lo sbiancamento dei denti (dental bleaching) ha ormai raggiunto vastissima utilizzazione in Odontoiatria in quanto costituisce un trattamento clinicamente efficace e non invasivo, purché vengano adottate le opportune procedure di protezione delle mucose^1,2. Da un punto di vista clinico, però, non si può escludere con certezza che il forte processo di ossidazione messo in atto provochi effetti avversi sui materiali da restauro. È ben noto, infatti, che anche la macro- e micro-morfologia di superficie dei restauri estetici sono proprietà clinicamente importanti e necessitano di controllo in quanto possono influenzare sia l’estetica immediata, sia la funzionalità del restauro nel tempo. Sono anche acquisizioni condivise da tutta la letteratura che superfici ruvide in restauri in composito possano: assumere più facilmente colorazioni estrinseche; promuovere l’adesione batterica e, quindi, l’accumulo di placca con le sue conseguenze negative; interferire con il risultato estetico finale per diffrazione della luce.

Già in una rivista sistematica degli effetti negativi del bleaching sui restauri estetici, gli Autori hanno individuato tra i principali punti critici di tale problema, oltre alla diminuzione della forza del legame adesivo composito/smalto e alle alterazioni dell’integrità marginale dei restauri, anche le discolorazioni dei materiali da restauro estetici e le alterazioni dei loro caratteri di superficie³. Per quanto riguarda i problemi di discolorazione dei compositi, due ricerche hanno sostenuto che lo sbiancamento può indurre cambiamenti nel croma dei materiali restaurativi estetici^4,5. Tali alterazioni andrebbero collegate non solo alla composizione del substrato, al grado di assorbimento dell’acqua, alle alterazioni di permeabilità ma anche, e soprattutto, alla ruvidità della superficie e all’ossidazione precoce di pigmenti e di composti di ammina che sono da tempo noti come i principali responsabili dell’instabilità di colorazione dei materiali restaurativi nel lungo periodo. Un altro aspetto interessante, esplorato dalla letteratura, è l’azione degli sbiancanti sulla microdurezza di superficie di materiali estetici. Turker e Biskin hanno verificato che la microdurezza dei compositi da loro testati poteva diminuire, rimanere inalterata o, addirittura, aumentare a seconda della concentrazione e della metodica d’uso degli sbiancanti utilizzati⁶. Campos et al. hanno, invece, riscontrato che le microdurezze dei compositi da loro studiati rimanevano sempre immutate dopo le procedure di sbiancamento domiciliari⁷.  Analizzando l’effetto del “bleaching” con perossido di idrogeno al 38% sulla microdurezza di 6 materiali estetici da restauro (4 compositi, un Ormocer e una ceramica) Polydorou et al. hanno riscontrato che il trattamento non aveva prodotto alcun effetto statisticamente significativo sulla microdurezza dei compositi⁸. Una recente rivista della letteratura conclude che sono necessarie ulteriori ricerche cliniche per stabilire l’effetto del bleaching sulla microdurezza⁹.

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Per quanto riguarda le ricerche relative agli effetti del bleaching sulla micromorfologia di superficie dei restauri in composito, mentre alcuni Autori hanno notato effetti, sia pure modesti, dello sbiancamento sulla finitura di superficie di restauri estetici, altri non hanno invece verificato alcun effetto negativo superficiale in seguito allo sbiancamento con perossido al 35%, trovando addirittura una maggiore lucentezza delle superfici di composito testate rispetto ai controlli^10-12. Ancora, Moraes et al. hanno verificato gli effetti del perossido di carbammide al 10 e al 35% sulla superficie di compositi micro-ibridi e micro-riempiti, dopo un periodo di esposizione di 21 giorni: il perossido di carbammide al 35% portava a un significativo aumento di ruvidità nei microibridi, al contrario di quanto si verificava con il perossido di carbammide al 10%¹³. Sia le ricerche dirette su discolorazione e ruvidità dei compositi, in particolare dopo esposizione ad alte concentrazioni di perossidi, sia, indirettamente, le ricerche citate sulla microdurezza (alla cui diminuzione corrisponde un aumento della tendenza all’abrasione) lasciano ancora margini di dubbio sugli effetti che gli sbiancanti possono avere sui compositi. Per tali ragioni, il presente studio sperimentale è finalizzato alla valutazione SEM dell’eventuale effetto che uno sbiancante a base di perossido di carbammide ad alta concentrazione (35%) può avere sulla micromorfologia di superficie di un composito.

Materiali e metodi

Sono stati preparati 10 campioni utilizzando un composito nanoriempito AP Plus (Sweden & Martina, Italy), di colore giallo bruno e di media trasparenza: per la costituzione dei campioni è stato usato un template in plexiglas, appositamente costruito con dieci fori calibrati destinati ad accogliere la medesima quantità di materiale per la creazione di cilindri di composito aventi lo stesso diametro (7 mm) e la stessa altezza (2 mm). Il composito è stato inserito nei fori con l’ausilio di una spatola in Teflon e, prima di procedere alla polimerizzazione, è stata posizionata una lastra in vetro al di sopra dei campioni al fine di ottenere in questi una superficie levigata “a specchio”. Mediante l’utilizzo di una lampada Bluephase (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) si è, quindi, proceduto alla polimerizzazione di ciascun campione per 40 secondi, in modo da ottenere un perfetto indurimento del composito. È stata asportata la lastra di vetro e si è proceduto ad applicare sulla superficie levigata a specchio di ogni campione, per 30 minuti, un gel sbiancante a base di perossido di carbammide al 35% (Opalescence PF, Ultradent, Italy) che occupasse solo metà della superficie in composito, avendo cura di non invadere la parte residua.

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Trascorso il tempo necessario i campioni sono stati abbondantemente risciacquati sotto getto di acqua corrente e, una volta rimossi dal template, sono stati infine lasciati asciugare in ambiente protetto dalla polvere. Successivamente i campioni sono stati sottoposti a un esame macroscopico che ha valutato la presenza (+) o l’assenza (-) di variazioni cromatiche nell’ambito della superficie di ogni campione.  I campioni così ottenuti per poter essere osservati al Microscopio Elettronico a cansione sono stati montati su appositi supporti in alluminio e hanno subito un processo di metallizzazione con oro, mediante metallizzatore Emitech K 550, al fine di renderli conduttivi. L’osservazione è stata effettuata con un SEM Philips XL30 (Eindhoven, Holland) fotografando, a ingrandimento costante di 1000x, in ognuno dei dieci campioni: un punto random della superficie di controllo (non sottoposta all’azione dello sbiancante) e un punto random della superficie testata.  Sulle immagini ottenute sono stati valutati:

• la levigatezza, adottando la scala – (scarsa), + (sufficiente), ++ (buona), +++ (ottima);
• la presenza, nelle sole superfici testate, di alterazioni micromorfologiche con la scala 0 = assenti, 1 = dubbie, 2 = di media entità, 3 = evidenti.

Risultati 

L’esame al SEM ha permesso di ottenere una serie di 20 (10 coppie) di immagini microelettroniche. Di esse ne riportiamo 8 (Figure 1-8) scelte a random, con i relativi commenti.  La Tabella 1 mostra nel dettaglio le valutazioni comparative.

Discussione

Sorprendentemente, l’azione dello sbiancante si è rivelata in vari casi addirittura positiva nei confronti della finitura delle superfici che, spesso, nei controlli si presentavano con numerosi residui, evidentemente eliminati dall’azione del perossido; tale dato sembra confermare le conclusioni di Yalcin e Gurgan precedentemente citate¹¹. Il solo caso del campione 9 è, invece, compatibile con i risultati di Wattanapayungkul e Yap che sostenevano effetti sia pure modesti del perossido sulla micromorfologia di superficie¹⁰. Macroscopicamente, in tutti i casi non è stata riscontrata alcuna differenza cromatica tra le superfici di controllo e quelle sottoposte all’azione del gel sbiancante. La metodologia utilizzata, codificata in letteratura, presenta il pregio di essere facilmente applicabile, ma anche il limite della trasferibilità dei risultati alla realtà clinica.

Conclusioni

La nostra analisi sperimentale, sia pure con gli ovvi limiti di una ricerca in vitro, depone assai favorevolmente nei confronti dell’inerzia che lo sbiancante testato, utilizzato per i tempi clinici, ha manifestato sul croma e sulla micromorfologia di superficie del composito-campione. In un solo caso la probabile presenza di residui dello stesso gel sbiancante ha generato quelle che, all’osservazione SEM, appaiono come alterazioni micromorfologiche di superficie. D’altro canto, nelle condizioni sperimentali adottate e con i materiali utilizzati compare, addirittura, un’attività “positiva” dello sbiancante, in grado di eliminare o ridurre il numero dei minuscoli residui spesso presenti sulle superfici di controllo.

Corrispondenza
Università degli Studi di Perugia – Corso di Laurea Magistrale in Odontoiatria e Protesi Dentaria
Via delle Corse
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