Effect of Protein-Based Treatment on Chemical Composition, Hardness and Bond Strength of Remineralized Enamel

Genovez-Júnior, Guilherme; Paloco, Eloisa Aparecida Carlesse; Berger, Sandrine Bittencourt; González, Alejandra Hortencia Miranda; Lopes, Murilo Baena; Amânicio, Daniele Cristina; Guiraldo, Ricardo Danil

Abstract This study evaluated the chemical composition and microhardness of human enamel treated with an Enamel Matrix Derivative (EMD) solution, and the bond strength between composite resin and this enamel.

Thirty human enamel samples were randomly divided into three groups:

Untouched Enamel (UE), Demineralized Enamel (DE) and Demineralized Enamel Treated with EMD (ET). DE and ET groups were subjected to acid challenge and ET treated with EMD (EMD was directly applied over conditioned enamel and left for 15 min). Samples from each group (n=4) had chemical composition assessed through to attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR-FTIR). Knoop microhardness of enamel samples from each group (n=10) was measured. For the microshear bond strength, the samples were etched for 30 s, and the adhesive was applied and cured for 10 s. Two matrixes were placed on the samples, filled with Filtek Z350 XT composite and cured for 20 s, each. The matrix was removed, and the microshear bond strength of each group (n=10) was tested. Data were subjected to Kruskal-Wallis test (for microhardness), to analysis of variance and to Tukey's test (for microshear bond strength); (α=0.05). FTIR results have shown phosphate (hydroxyapatite indicator) in 900-1200 cm-1 bands in the UE and ET groups, which were different from the DE group. Microhardness and microshear analyses recorded higher statistical values for the UE and ET groups than for DE. EMD application to demineralized enamel seems to have remineralized the enamel; thus, the microhardness and bond strength was similar between UE and ET groups.

Resumo Este estudo avaliou a composição química e microdureza do esmalte humano tratado com solução de Derivados da Matriz do Esmalte (EMD) e a resistência de união entre compósito e este esmalte.

Trinta amostras de esmalte humano foram aleatoriamente divididas em três grupos:

Esmalte Intocado (UE), Esmalte Desmineralizado (DE) e Esmalte Desmineralizado Tratado com EMD (ET). Os grupos DE e ET foram submetidos a desafio ácido e ET tratado com EMD (O EMD foi aplicado diretamente sobre esmalte condicionado e deixado por 15 minutos). Amostras de cada grupo (n = 4) tiveram composição química avaliada através de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (FTIR-ATR). A microdureza Knoop das amostras de esmalte de cada grupo (n=10) foi mensurada. Para a resistência ao microcisalhamento, as amostras foram condicionadas por 30 s, o adesivo aplicado e foto-ativado por 10 s. Duas matrizes plásticas (1 mm de comprimento) foram posicionadas sobre as amostras, preenchidas com compósito Filtek Z350 XT e foto-atiavadas por 20 s cada. As matrizes foram removidas e a resistência ao microcisalhamento de cada grupo (n=10) foi testada. Os dados foram submetidos ao teste de Kruskal-Wallis (para análise da microdureza), à análise de variância e ao teste de Tukey (para análise da resistência ao microcisalhamento); (α=0.05). Os resultados do FT-IR mostraram fosfato (indicador de hidroxiapatita) na banda entre 900-1200 cm-1 nos grupos UE e ET, diferentemente do grupo DE. Análises de microdureza e microcisalhamento demonstraram resultados estatisticamente superiores para os grupos UE e ET quando comparados ao DE. A aplicação de EMD ao esmalte desmineralizado parece ter remineralizado o esmalte; assim, a microdureza e a resistência de união foram semelhantes entre os grupos UE e ET.