Nome do Projeto
Compositos resinosos auto-adesivos para blindagem coronária
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/09/2021 - 30/08/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências da Saúde
Resumo
Uma das principais causas de falha do tratamento endodôntico é a microinfiltração que ocorre em canais radiculares obturados. Já foi demonstrado previamente na literatura que o uso de barreiras para o selamento da embocadura dos canais é capaz de reduzir a microinfiltração. Há no mercado vários materiais que são utilizados para este fim, no entanto, não há um material feito especificamente para essa função, e os materiais utilizados atualmente são de composições diversas e apresentam várias limitações. Nesse sentido, o presente projeto de pesquisa pretende desenvolver um compósito de base polimérica para a blindagem da embocadura de canais radiculares, e de monômeros autoadesivos, que irão garantir ao material desenvolvido uma maior capacidade de vedamento devido a sua adesão às paredes dentinárias sem a etapa de utilização de um sistema adesivo. Adicionalmente, o material apresentará propriedades antimicrobianas e excelente selamento, devido a sua controlada expansão volumétrica e a sua característica autoadesiva. O uso deste material se refere a aplicação em preenchimento em massa (Bulk fill), facilitando a inserção do material dentro dos canais radiculares.
Objetivo Geral
Desenvolver um compósito de base polimérica para a blindagem da embocadura de canais radiculares, com excelente capacidade de selamento e com propriedades antimicrobianas.
Justificativa
Atualmente, vários materiais podem ser utilizados como selantes intra-orifício, porém, eles apresentam algumas desvantagens como selamento deficiente, difícil manipulação, propriedades mecânicas insatisfatórias, baixa biocompatibilidade, difícil detecção visual, tempo de presa prolongado, difícil remoção e ausência de propriedades antimicrobianas. Além disso, alguns deles são incompatíveis com materiais poliméricos fotopolimerizáveis e podem inibir a polimerização por radicais livres. Portanto, este projeto de pesquisa pretende desenvolver formulações de compósitos que podem atender a várias propriedades necessárias em uma única apresentação. Essas formulações de compósitos são de fácil aplicação, possuem uma capacidade adequada de selamento devido à sua expansão higroscópica e às suas propriedades autoadesivas; esta capacidade de selamento pode ser melhorada usando um adesivo autocondicionante específico. A formulação em desenvolvimento pretende prevenir a infiltração bacteriana devido às suas propriedades antimicrobianas. Ademais, essas apresentações podem ser aplicadas usando uma técnica de preenchimento em massa (Bulk fill), uma vez que apresentam alta profundidade de polimerização.
Metodologia
Metodologia: Para avaliar os seladores intra-orifício a serem desenvolvidos, serão analisados: Microinfiltração bacteriana, Grau de conversão, Profundidade de polimerização, Resistência à flexão, Radiopacidade, Alteração dimensional, Sorção em água (WS) e solubilidade (S), Resistência de união ao push out, Alteração de cor (∆E) e Módulo de elasticidade. Como referência comercial será utilizada a resina composta Filtek Z-250 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA), juntamente com o sistema adesivo (Single Bond, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA).
1. Ensaios físicos-mecânicos:
Desempenho do material: grau de conversão
O grau de conversão dos materiais experimentais será avaliado utilizando infravermelho por transformada de Fourier. O grau de conversão será calculado com base na intensidade das vibrações de alongamento das ligações duplas carbono-carbono em 1635 cm-1 e usando o alongamento do anel aromático em 1610 cm-1 das amostras polimerizadas e não polimerizadas como um padrão interno (n = 3).
Desempenho do material: profundidade da polimerização
Os materiais serão preenchidos em um molde cilíndrico de aço inoxidável (4 mm de diâmetro e 6 mm de altura) e irradiados através de uma tira de poliéster por 20 s. O material será extraído do molde e o material não polimerizado será removido pelo método de raspagem. A espessura máxima do material polimerizado será medida com um paquímetro digital (n = 3).
Desempenho do material: resistência mecânica
Os espécimes em forma de ampulheta serão preparados usando moldes de aço inoxidáveis (10 mm de comprimento, 5 mm de largura e 1 mm de constrição). As superfícies superior e inferior serão fotoativadas durante 20 s. Após a confecção, realizar-se-á um teste de tração. Os valores finais de resistência à tração serão calculados em MPa (n = 10).
Desempenho do material: alteração dimensional
A formulação será colocada em moldes de silicone cilíndricos (20 mm de altura, 6 mm de diâmetro), cobertos por uma tira de poliéster e fotoativados por 20 s. O comprimento inicial de cada espécime será medido com um paquímetro digital. As amostras serão então armazenadas em 100% de umidade a 37 °C durante 30 dias. Depois disso, determinar-se-á o comprimento final dos espécimes (n = 8). A percentagem de alteração dimensional será calculada e expressa em % de acordo com a seguinte fórmula:
(Lf-L"i" )/Li×100
Onde Li é a altura inicial das amostras e Lf é a altura final.
Desempenho do material: sorção e solubilidade de água
Os materiais serão preenchidos em um molde de metal (1 ᵡ 5 mm) e fotoativados por 20 s. As amostras serão armazenadas a seco a 37 ºC e pesadas repetidamente a cada 24 hs em uma balança analítica digital com uma precisão de 0,01 mg até se obter uma massa constante. As amostras serão então imersas individualmente em água destilada e armazenadas a 37 °C. Após 7 dias, a água superficial das amostras será removida e a massa de cada amostra será novamente registrada. As amostras serão novamente armazenadas à seco em 37 ºC e pesadas novamente até se obter uma massa constante. A sorção e a solubilidade de água serão calculadas como a porcentagem de ganho ou perda de massa durante os ciclos de sorção e dessorção (n = 8).
Desempenho do material: prazo de validade
A vida útil do material será avaliada através do teste de envelhecimento acelerado como descrito por: See Clark, G.,1991. Shelf life of medical devices. Guidance Document. In: Division of small manufacturers assistance, C., FDA. O tempo de envelhecimento acelerado (60 ºC) equivalente ao tempo de prateleira à temperatura ambiente (22 ºC) será calculado de acordo com a seguinte fórmula:
r=〖〖Q_10〗^(((RT-ET)/10)〗^
Onde r é a relação de envelhecimento acelerado, RT é temperatura ambiente (22 ºC), ET é temperatura de aquecimento (60 ºC) e Q10 é coeficiente de reação constante (2).
O material será armazenado em um forno a 60 ºC e após 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5 e 7 semanas (equivalente a 0, 3, 7, 10, 14, 17, 21 e 24 meses de envelhecimento à temperatura ambiente) e avaliado quanto ao grau de conversão. Além disso, a aparência visual do material será analisada com a observação da separação de fases e auto-polimerização.
2. Ensaios biocompatibilidade:
Ensaio de viabilidade celular / citotoxidade
Será utilizada uma linha celular de fibroblastos de rato L929. O meio de cultura celular utilizado será o DMEM (Meio de Eagle Modificado de Dulbeccos) suplementado com 10% de soro fetal bovino (FBS), 2% de L-glutamina, penicilina (100 U / ml) e estreptomicina (100 mg / ml). Em cada poço de uma placa de 96 poços, serão colocadas 2x104 células em 200 μl de DMEM mais FBS a 10%. A placa será incubada em um forno de CO2 com controle de temperatura e pressão em um ambiente úmido a 37ºC, 95% de ar e 5% de CO2 por 24h para permitir a adesão das células ao fundo da placa de cultura.
O teste de citotoxicidade será feito de acordo com ISO 10993-5 (2009). A viabilidade celular será avaliada pelo ensaio colorimétrico WST-1 (Roche). Os materiais serão dispensados em um molde (5 ᵡ 1mm) e fotoativados por 20 s (n = 12). Os espécimes serão colocados em placas de 24 poços com 1 ml de DMEM e armazenados a 37 °C a pH 7,2. Após 24h, transferir-se-á 200 μl do eludado de cada amostra para a placa de 96 poços contendo as células pré-preparadas. A placa será então incubada (37 °C, 5% de CO2) durante 24h. Após este período, o meio será sugado e a solução WST-1 será aplicada. Os resultados serão lidos em um espectrofotômetro com um comprimento de onda de 450 nm, onde os valores de absorvância serão considerados como um indicador da viabilidade celular.
1. Ensaios físicos-mecânicos:
Desempenho do material: grau de conversão
O grau de conversão dos materiais experimentais será avaliado utilizando infravermelho por transformada de Fourier. O grau de conversão será calculado com base na intensidade das vibrações de alongamento das ligações duplas carbono-carbono em 1635 cm-1 e usando o alongamento do anel aromático em 1610 cm-1 das amostras polimerizadas e não polimerizadas como um padrão interno (n = 3).
Desempenho do material: profundidade da polimerização
Os materiais serão preenchidos em um molde cilíndrico de aço inoxidável (4 mm de diâmetro e 6 mm de altura) e irradiados através de uma tira de poliéster por 20 s. O material será extraído do molde e o material não polimerizado será removido pelo método de raspagem. A espessura máxima do material polimerizado será medida com um paquímetro digital (n = 3).
Desempenho do material: resistência mecânica
Os espécimes em forma de ampulheta serão preparados usando moldes de aço inoxidáveis (10 mm de comprimento, 5 mm de largura e 1 mm de constrição). As superfícies superior e inferior serão fotoativadas durante 20 s. Após a confecção, realizar-se-á um teste de tração. Os valores finais de resistência à tração serão calculados em MPa (n = 10).
Desempenho do material: alteração dimensional
A formulação será colocada em moldes de silicone cilíndricos (20 mm de altura, 6 mm de diâmetro), cobertos por uma tira de poliéster e fotoativados por 20 s. O comprimento inicial de cada espécime será medido com um paquímetro digital. As amostras serão então armazenadas em 100% de umidade a 37 °C durante 30 dias. Depois disso, determinar-se-á o comprimento final dos espécimes (n = 8). A percentagem de alteração dimensional será calculada e expressa em % de acordo com a seguinte fórmula:
(Lf-L"i" )/Li×100
Onde Li é a altura inicial das amostras e Lf é a altura final.
Desempenho do material: sorção e solubilidade de água
Os materiais serão preenchidos em um molde de metal (1 ᵡ 5 mm) e fotoativados por 20 s. As amostras serão armazenadas a seco a 37 ºC e pesadas repetidamente a cada 24 hs em uma balança analítica digital com uma precisão de 0,01 mg até se obter uma massa constante. As amostras serão então imersas individualmente em água destilada e armazenadas a 37 °C. Após 7 dias, a água superficial das amostras será removida e a massa de cada amostra será novamente registrada. As amostras serão novamente armazenadas à seco em 37 ºC e pesadas novamente até se obter uma massa constante. A sorção e a solubilidade de água serão calculadas como a porcentagem de ganho ou perda de massa durante os ciclos de sorção e dessorção (n = 8).
Desempenho do material: prazo de validade
A vida útil do material será avaliada através do teste de envelhecimento acelerado como descrito por: See Clark, G.,1991. Shelf life of medical devices. Guidance Document. In: Division of small manufacturers assistance, C., FDA. O tempo de envelhecimento acelerado (60 ºC) equivalente ao tempo de prateleira à temperatura ambiente (22 ºC) será calculado de acordo com a seguinte fórmula:
r=〖〖Q_10〗^(((RT-ET)/10)〗^
Onde r é a relação de envelhecimento acelerado, RT é temperatura ambiente (22 ºC), ET é temperatura de aquecimento (60 ºC) e Q10 é coeficiente de reação constante (2).
O material será armazenado em um forno a 60 ºC e após 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5 e 7 semanas (equivalente a 0, 3, 7, 10, 14, 17, 21 e 24 meses de envelhecimento à temperatura ambiente) e avaliado quanto ao grau de conversão. Além disso, a aparência visual do material será analisada com a observação da separação de fases e auto-polimerização.
2. Ensaios biocompatibilidade:
Ensaio de viabilidade celular / citotoxidade
Será utilizada uma linha celular de fibroblastos de rato L929. O meio de cultura celular utilizado será o DMEM (Meio de Eagle Modificado de Dulbeccos) suplementado com 10% de soro fetal bovino (FBS), 2% de L-glutamina, penicilina (100 U / ml) e estreptomicina (100 mg / ml). Em cada poço de uma placa de 96 poços, serão colocadas 2x104 células em 200 μl de DMEM mais FBS a 10%. A placa será incubada em um forno de CO2 com controle de temperatura e pressão em um ambiente úmido a 37ºC, 95% de ar e 5% de CO2 por 24h para permitir a adesão das células ao fundo da placa de cultura.
O teste de citotoxicidade será feito de acordo com ISO 10993-5 (2009). A viabilidade celular será avaliada pelo ensaio colorimétrico WST-1 (Roche). Os materiais serão dispensados em um molde (5 ᵡ 1mm) e fotoativados por 20 s (n = 12). Os espécimes serão colocados em placas de 24 poços com 1 ml de DMEM e armazenados a 37 °C a pH 7,2. Após 24h, transferir-se-á 200 μl do eludado de cada amostra para a placa de 96 poços contendo as células pré-preparadas. A placa será então incubada (37 °C, 5% de CO2) durante 24h. Após este período, o meio será sugado e a solução WST-1 será aplicada. Os resultados serão lidos em um espectrofotômetro com um comprimento de onda de 450 nm, onde os valores de absorvância serão considerados como um indicador da viabilidade celular.
Indicadores, Metas e Resultados
Por meio de testes futuros, espera-se aprimorar as propriedades deste material para que se possa oferecer ao mercado e aos profissionais um selador específico para a blindagem definitiva de canais radiculares pós-tratamento endodôntico.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ANDRESSA DA SILVA BARBOZA | |||
| ANDRESSA DA SILVA BARBOZA | 1 | ||
| Christiane Cabral Leite | |||
| JULIANA SILVA RIBEIRO | 1 | ||
| KÁTIA CRISTIANE HALL | |||
| LARISSA MOREIRA PINTO | |||
| RAFAEL GUERRA LUND | 2 |