Evaluation of Surface Roughness and Bacterial Adhesion on Tooth Enamel Irradiated With High Intensity Lasers

Nogueira, Ruchele D; Silva, Camilla B; Lepri, Cesar P; Palma-Dibb, Regina Guenka; Geraldo-Martins, Vinicius R

Abstract The aim was to evaluate the surface roughness and bacterial adhesion on enamel irradiated with high intensity lasers, associated or not to a fluoride varnish. Eighty fragments of bovine enamel were equally divided in 8 groups (n=10). Group 1 was not treated and Group 2 received only a 5% fluoride varnish application.

The other groups were irradiated with an Er:

Cr:YSGG (8.92 J/cm2), an Nd:YAG (84.9 J/cm2) and a diode laser (199.04 J/cm2), associated or not to a 5% fluoride varnish. The surface roughness was measured before and after treatments. Afterward, all samples were incubated in a suspension of S. mutans at 37 °C for 24 h. The colony-forming units (CFU) were counted by a stereoscope and the results were expressed in CFU/mm2. One-way ANOVA and the Tukey´s test compared the roughness data and the Student´s test compared the results obtained in the bacterial adhesion test (a=5%). The results showed that the irradiated samples without varnish presented the same roughness and the same bacterial adhesion that the non-irradiated samples. However, samples irradiated in the presence of fluoride varnish showed higher surface roughness and higher bacterial adhesion than the non-irradiated samples and those irradiated without varnish. Presence of pigments in the varnish increased the lasers’ action on the enamel surface, which produced ablation in this hard tissue and significantly increased its surface roughness. For this reason, the enamel’s susceptibility to bacterial adhesion was higher when the irradiation of the samples was made in presence of fluoride varnish.

Resumo O objetivo foi avaliar a rugosidade superficial e adesão bacteriana no esmalte dental irradiado com lasers de alta intensidade, associados ou não a um verniz fluoretado. Oitenta fragmentos de esmalte foram igualmente divididos em 8 grupos (n= 10). O grupo 1 não recebeu tratamento e o grupo 2 recebeu aplicação de verniz fluoretado a 5%. Os outros grupos foram irradiados com os lasers Er,Cr:YSGG (8,92 J/cm2), Nd:YAG (84,9 J/cm2) e um laser de diodo (199,04 J/cm2), associados ou não ao verniz fluoretado. A rugosidade superficial foi medida antes e após os tratamentos. Depois, todas as amostras foram imersas em suspensão de S. mutans a 37 °C durante 24 h. As unidades formadoras de colônia (UFC) foram contadas utilizando uma lupa estereoscópica, e os resultados foram expressos em UFC/mm2. Os resultados de rugosidade foram analisados por ANOVA e pelo teste de Tukey, e a adesão bacteriana foi analisada pelo teste de Student (a=5%). As amostras irradiadas sem verniz apresentaram a mesma rugosidade superficial e a mesma adesão bacteriana que as amostras não irradiadas. No entanto, as amostras irradiadas na presença do verniz fluoretado apresentaram maior rugosidade superficial e aderência bacteriana do que as amostras não irradiadas e daquelas irradiadas sem o verniz. A presença de pigmentos no verniz aumentou a ação dos lasers na superfície do esmalte, promovendo a ablação do tecido duro e aumentando significativamente a sua rugosidade superficial. Por isso, a adesão bacteriana no esmalte foi maior quando a irradiação foi realizada na presença do verniz fluoretado.