Efecto del silano precalentado en la resistencia de unión de las ceramicas de disilicato de litio y cementos

Preheated silene effect in shear bond of ceramic lithium disilicate and cements

Tatiana Sofia Nuñez-Sarmiento ¹, Mauricio Peña-Castillo ², Osnara Maria Mongruel-Gomes ³,John Alexis Dominguez ⁴

¹Residente Posgrado Rehabilitacion Oral, Universidad Hispano Guarani, Paraguay. E-mail: tatij103@hotmail.com
²Director Posgrados, Universidad Hispano Guarani. Paraguay. E-mail: mauricio@eduandes.com
³Directora de Posgrado en Odontologia, Universidad Estatal de Ponta Grossa, Brasil. E-mail: osnaramgomes@uol.com.br
⁴Director de Investigaciones Universidad Hispano Guarani, Doctorando Dentistica Restauradora, Universidad Estatal de Ponta Grossa. E-mail: johnalexis.dominguez@gmail.com

Recibido: febrero de 2014. Aprobado: mayo de 2014

Resumen

Introducción y objetivo: Debido a los valores favorables sobre la resistencia de unión con el precalentamiento del silano, en varios tipos de cerámicas, se propone evaluar los efectos del calentamiento del silano sobre la resistencia de unión al microcizallamiento de dos tipos de cementos en cerámicas de disilicato de litio.

Materiales y métodos: Fueron fabricados 48 discos de 16 mm de diámetro y 1 mm de espesor de cerámica a base de disilicato de litio (Ivoclar Vivadent, Ellwangen, Deutschland, Alemania) fueron asignados aleatoriamente en 4 grupos; GNS acido fluorhídrico 9,6%, GS acido fluorhídrico 9,6% + aplicación de silano, GSC, ácido fluorhídrico 9,6% + aplicación de silano + secado con secador, GSH ácido fluorhídrico 9,6% + aplicación de silano + secado con horno. En cada grupo (n=6) se evaluaron los dos tipos de cementos Relix ARC y Relix U2000. Los datos fueron analizados con prueba de ANOVA de dos vías con prueba Bonferrini.

Resultados: La resistencia de unión a las fuerzas de microcizallamiento en MPA para el cemento Relyx U200 fueron: GNS- 9,3±3,46; GS- 12,4±3,20; GSS- 13,5±3,75; GSH- 12,9±4,21; y para el cemento Relix ARC: GNS-12,1±4,89; GS- 12,1±3,71; GSS- 14,4±3,33; GSH- 22,6±4,33.

Conclusión: E l pre-calentamiento del silano aumenta los valores de resistencia de unión entre ambos cementos y cerámica de disilicato de litio.

Palabras clave: Silano, Microcizallamiento, Cerámicas dentales.

Abstract

Introduction and objective: The favorable values of bonding strength with the preheating of the silane in various types of ceramics, it is proposed,To evaluate the effects of heat silane on the bond strength to microshear two types of cements dislicato lithium ceramics.

Materials and methods: They were made 48 discs of 16 mm diameter and 1 mm thick ceramic based lithium disilicate ( Ivoclar Vivadent , Ellwangen , Deutschland , Germany ) were randomized into 4 groups; GNS hydrofluoric acid 9.6% , GS hydrofluoric acid 9.6% + silane application , GSC , 9.6% hydrofluoric acid + silane + implementation of blow-drying , GSH 9.6% hydrofluoric acid + silane + drying application with oven, each group were made tygon two cement types each with (n = 6 ) ( Relix ARC and U200 ) . Data were analyzed with two-way ANOVA test with post test Bonferrini.

Results: For the cement Relyx ARC were: 09.3 ± 3.46 - GNS ; GS- 12.4 ± 3.20; GSS- 13.5 ± 3.75 ; GSH- 12.9 ± 4.21; and cement U200 : GNS- 12.1 ± 4.89; GS- 12.1 ± 3.71; GSS- 14.4 ± 3.33; GSH- 22.6 ± 4.33.

Conclusions: Preheating of the silane increases the values of bonding strength between cement and ceramic lithium disilicate.

Key words: Silano, Microshear, Dental Ceramics.

Introducción

Las cerámicas han aumentado la frecuencia de uso debido a su alta resistencia a la abrasión, compresión, estabilidad, estética, translucidez y fluorescencia.(1)

Existen varios tipos de cerámicas como: feldespáticas, IPS Empress (leucita) que deben su resistencia a una dispersión de microcristales de leucita, repartidos de forma uniforme en la matriz vítrea. IPS Empres II (Ivoclar Vivadent, Ellwangen, Deutschland, Alemania) está reforzada solamente con cristales de disilicato de litio; debido a esto presenta mayor homogeneidad de la fase cristalina,(2-4) y posee una gran adaptación marginal, estabilidad en el color, biocompatibilidad y estética,(5) esto puede ser atribuido a la eliminación de agua, alcohol o ácido acético en la porcelana silanizada.(6)

El silano tiene la capacidad de mejorar la humectabilidad superficial provocando un mejor contacto e infiltración del cemento a las irregularidades causadas por el grabado acido.(7,8) Los agentes de acoplamiento del silano fomentan la adhesión de la fase inorgánica de la cerámica y la fase orgánica de los agentes cementantes por medio de la unión siloxano donde los grupos reactivos se adhieren químicamente a las moléculas encontradas en el adhesivo.(9-11)

Cuando el silano es aplicado a la superficie cerámica se forman tres capas estructurales en el agente de acoplamiento. Las capas externas están compuestas de oligómeros que son absorbidos hacia el vidrio de tal forma que puedan ser lavados por solventes orgánicos o agua. Las capas intermedias están compuestas de uniones de siloxano que conectan los oligómeros y son hidrolizables con agua caliente. Las capas más profundas forman una red tridimensional la cual es hidrolíticamente estable. Solamente esta última capa mejora la adhesión. El tratamiento con calor consolida estas capas conformándose en una monocapa, dando como resultado la eliminación del alcohol, agua y otros subproductos, mejorando la adhesión química a la cerámica, así como dentro del compuesto del silano. Además ayuda a complementar la reacción de condensación entre él sílice y el silano aumentando la formación de una unión covalente en la interfase silano- cerámica. (12-14)

Corraza y colaboradores (2013) (15) pre calentaron el silano bajo horno en 77°C en cerámicas tipo felsdespato, aumentando los valores de resistencia de unión a la microtraccion. Sakai y colaboradores (2011)(16), encontraron mejoras en los valores de resistencia de unión precalentando el silano a 100°C en cerámica reforzada en leucita.

Debido a los valores favorables la resistencia de unión con el precalentamiento del silano en varios tipos de cerámicas, se propone evaluar los efectos del calentamiento del silano sobre la resistencia de unión al microcizallamiento de dos tipos de cementos en cerámicas de dislicato de litio.

Materiales y métodos

Fue realizado un estudio Experimental In Vitro, con una muestra por conveniencia, los bloques de cerámica fueron divididos por medio de una distribución aleatoria simple con el programa Bioestat 5.3.

Preparación de la superficie cerámica

Fueron fabricados 48 discos de 16 mm de diámetro y 1 mm de espesor de cerámica a base de disilicato de litio® (Ivoclar Vivadent, Ellwangen, Deutschland, Alemania) usando la técnica de la cera perdida y por medio de inyección con presión de los lingotes de cerámica en un horno Empress 500® (Ivoclar Vivadent Ellwangen, Deutschland, Alemania). Los ciclos de cocción siguieron las recomendaciones del fabricante.

Los discos cerámicos fueron asignados aleatoriamente en 4 grupos los cuales se describen:

Cemento Relix U200

Grupo No Silano (GNS): 6 Discos fueron grabados con 9,6% de acido fluorhídrico (Laboratorio Eufar, Bogota, Cundinamarca-Colombia) durante 20 segundos, lavado con spray de agua por un minuto, secado por 15 segundos, aplicación de ácido fosfórico al 37% (Dentsply Catanduva, Sao Paulo-Brasil) por un minuto, lavado con spray de agua por 1 minuto, seco por 15 segundos; luego se aplicó el cemento adhesivo (Relix U 2000 o Relix ARC) y se realizó procedimiento de colocación de Tygon.

Grupo Silano (GS): Se realizó el mismo procedimiento que el (GNS) hasta la aplicación de ácido fosfórico, después, se aplicó silano por un minuto Prosil (FGM, Joinville, Sanata Catarina-Brasil) se dejó secar a temperatura ambiente por 2 minutos; luego se aplicó el cemento adhesivo (Relix U 2000 o Relix ARC) y se realizó procedimiento de colocación de Tygon.

Secador (GSS): Se realizo el mismo procedimiento que el (GS) secando el silano con un secador de cabello (Secador Mini Proline 1000w Ultron Sibel) 60°C; luego se aplicó el cemento adhesivo (Relix U 2000 o Relix ARC) y se realizo procedimiento de colocación de Tygon.

Silano Secado con Horno (GSH): Se realizo el mismo procedimiento que el (GS) y secado durante un minuto, con un horno caliente a 100° Programat EP 5000 (Ivoclar Vivadent Ellwangen, Deutschland- Alemania); luego se aplicó el cemento adhesivo (Relix U 2000 o Relix ARC) y se llevó a procedimiento de colocación de Tygon (Figura 1).

Procedimiento de colocación de tygon El tygon presentaba 0,6 mm de diámetro fue cortado con una hoja de bisturí numero 11 (Surgical Blades, Ningbo, Zhejiang, China), a 1 mm de altura se colocó sobre una loseta de vidrio y se observó que estaba liso, posteriormente se llevó el cemento de resina, al tygon, el cual fue colocado sobre la superficie cerámica (Figura 1) . Este fue fotocurado durante 40 segundos con una lámpara Led´s Bluephase G2 de Ivoclar Vivadent® (Ellwangen, Deutschland, Alemania) (Tabla 1). Fue retirado el tygon, quedando un cilindro de resina cementante adherido al disco (Figura 2). Los especímenes fueron sumergidos en agua destilada a 37° C durante 24 horas antes de someter al procedimiento de microcizallamiento.

Microcizallamiento

Se lleva el cuerpo de prueba a la máquina de ensayo universal (Kratos Modelo K 500 S Cotia, Sao Paulo- Brasil) de la Universidad Estatal de Ponta Grossa, se colocó el cincel lo más próximo a la interface adhesiva y se aplicó para cada espécimen una carga a una velocidad de 0,5 mm/ min hasta llegar a la falla o fracaso, la cual se midio en MPa (Mega pacales)

Análisis estadístico

Se organizaron los resultados en software estadístico Bioestat 5.3 , realizó test de normalidad D Agostino, las medias de los diferentes tratamientos realizados en la cerámica con los dos cementos fueron analizadas con la prueba de ANOVA dos vías y con la prueba complementaria de análisis de rangos mulitples con la preuba de Bonferroni. Siempre se asumió un nivel de significancia de 0.05

Resultados

Los datos de Media y desviación estándar en MPa de resistencia de unión al microcizallamiento están expresados en la (Tabla 2.)

En el cemento Relix U200 la aplicación de silano aumenta significativamente (p<0,05) los valores de resistencia de unión, el calor no obtuvo diferencias significativas, pero aumentaron levemente.

En el cemento Relix ARC, no se vio diferencia significativa aplicación de silano o no, pero aumento significativamente (p<0,05) con aplicación de calor, y mayor cuando el calor generado por horno (p<0,05) fue de 100°C.

De todos los tratamientos con silano el calor con horno ocasiono el valor máximo de resistencia de unión al microcizallamiento (p<0,005)

Discusión

La aplicación combinada de ácido fluorhídrico y silano mejora la resistencia de la unión entre el marco de cerámica IPS Empress 2 y el agente de resina,(17) este resultado se puede evidenciar en este estudio encontrando valores de resistencia de unión más bajos cuando se utilizó solo el ácido fluoridrico.

Un monómero de silano tiene un grupo funcional y un doble enlace C = C polimerizable que son capaces de unirse dióxido de silicio (SiO2) y metacrilatos, cuando el grupo funcional del silano se hidroliza con moléculas de agua, el monómero de silano hidrolizado reacciona con los grupos hidroxilo de la superficie de cerámica, formando enlaces covalentes o de hidrógeno.(18) El tratamiento térmico evapora el exceso de agua, promoviendo así la condensación de monómeros de silano sobre una superficie de cerámica, esto acelera la interacción química entre los monómeros de silano y la superficie de cerámica,(19,20) lo que provoca un aumento en los valores de resistencia de unión en el presente estudio.

Stokes y Colaboradores,(21) Plueddeman (22) reportaron que el tratamiento con calor elimina agua, alcohol y otros subproductos y ayuda a complementar la reacción de condensación silano - sílice fomentando la formación de una adhesión covalente, el tratamiento térmico reportado en la literatura va desde 50°C,(23) 60°C, y 100°C,(24) reconociendo que a mayor temperatura el silano presenta mayor humectabilidad, unión entre sus capas y difusión en la matriz cerámica.

También es importante reconocer que no existe mucha bibliografía sobre el pre tratamiento térmico del silano, y la gran mayoría de las evaluación de resistencia de unión, se realiza por medio de teste de microtracción (Microtensile) lo que ocasiona la interacción de dos interfaces adhesivas (Diente- Cemento y Cemento Ceramica), ocasionando un posible sesgo, con microcizallamiento, estamos evaluando bajo una área de adhesión menor, y la resistencia al estrés generado solo en una interface adhesiva (Cemento-Cerámica).

Conclusiones

Teniendo en cuenta las limitaciones del estudio se concluye:

• La utilización del silano en el proceso de cementación es indispensable para obtener valores aceptables de resistencia de unión.

• La realización de calentamiento al silano mejora los valores de resistencia de unión en cerámicas de disilicato de litio.

• La realización de calentamiento del silano con horno caliente a 100° presenta un aumento de los valores de resistencia de unión con cemento convencionales.

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