Remineralizing potential of a fluoride varnish modified by bioactive nanoparticles

Obeid, Alyssa Teixeira; Velo, Marilia Mattar de Amoêdo Campos; Nascimento,  Tatiana Rita de Lima; Esperança, Denner Leopoldino; Albergaria, Laís Santos; Bombonatti, Juliana Fraga Soares

Objective:

Evaluate a fluoride varnish modified by nanostructures with the bioactive qualities of silica (SiO2) and niobium pentoxide (Nb2O5), testing its remineralizing potential by surface hardness (SH) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX).

Material and Methods:

Bovine enamel specimens (6×4×2mm) were prepared and submitted to a demineralizing/remineralizing process to produce a subsurface caries-like lesion, evaluated by transversal microradiography image (TMR) and subsequently distributed randomly into three groups: fluoride varnish (VZ); fluoride varnish + silica gelatin (VZ-SiO2) and fluoride varnish + niobium nanoparticles (VZ-Nb2O5). The specimens were subjected to a pH-cycling demineralizing/remineralizing process for 7 days at 37ºC. The %SH loss and %SH recovery (after the pH-cycling regimen) were calculated (n=10/group). The Ca/P weight ratio before and after the pH-cycling regimen was evaluated through SEM/EDX. A two-way ANOVA followed by Tukey’s test (p<0.05) was performed for hardness and EDX.

Results:

TMR image showed the formation of an artificial subsurface lesion, and a significant SH increase was observed in the VZ-Nb2O5 group (p<0.05). Regarding the %SHL and %SHR, the VZ-Nb2O5 and VZ-SiO2 were significantly different compared to the VZ group (p<0.001), but VZ-Nb2O5 presented higher values. The Ca/P ratio showed that blocks treated with VZ-SiO2 and VZ-Nb2O5 showed greater ion deposition, particularly in the presence of Nb.

Conclusion:

The bioactivity of niobium facilitated greater interaction between the enamel and the varnish, leading to a slow release of nanoparticles and a longer-lasting remineralizing effect (AU)

Objetivo:

Avaliar um verniz fluoretado modificado por nanoestruturas com a bioatividade da sílica (SiO2) e pentóxido de nióbio (Nb2O5), testando seu potencial remineralizador pela dureza de superfície (SH) e espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX).

Material e Métodos:

Espécimes de esmalte bovino (6×4×2mm) foram preparados e submetidos à desmineralização/remineralização para produzir uma lesão subsuperficial semelhante a cárie, avaliada por imagem de microrradiografia transversal (TMR) sendo distribuída em três grupos: verniz fluoretado (VZ); verniz fluoretado+gelatina de sílica (VZ-SiO2) e verniz fluoretado+nanopartículas de nióbio (VZ-Nb2O5). As amostras foram submetidas à desmineralização/remineralização por ciclagem de pH durante 7 dias a 37°C. A porcentagem de perda e recuperação de SH foram calculadas (n=10/grupo). A relação em peso Ca/P antes e depois da ciclagem foi avaliada através de MEV/EDX. ANOVA a dois critérios seguida do teste de Tukey (p<0,05) foi realizada para dureza e EDX.

Resultados:

A TMR mostrou a formação de uma lesão subsuperficial e um aumento significativo de SH foi observado no grupo VZ-Nb2O5 (p<0,05). Em relação ao %SHL e %SHR, o VZ-Nb2O5 e o VZ-SiO2 foram significativamente diferentes em relação ao grupo VZ (p<0,001), mas o VZ-Nb2O5 apresentou valores maiores. A relação Ca/P mostrou que os blocos tratados com VZ-SiO2 e VZ-Nb2O5 apresentaram maior deposição de íons, principalmente na presença de Nb.

Conclusão:

A bioatividade do nióbio facilitou maior interação entre o esmalte e o verniz, levando a uma liberação lenta de nanopartículas e a um efeito remineralizante mais duradouro (AU)