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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
EDUARDO COELHO FERRANDINI
ESTUDO DA ENERGIA SUPERFICIAL DE DIFERENTES
POLÍMEROS ODONTOLÓGICOS RESTAURADORES
POLIMERIZADOS POR DUAS FONTES DISTINTAS DE LUZ
Rio de Janeiro
2007
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EDUARDO COELHO FERRANDINI
ESTUDO DA ENERGIA SUPERFICIAL DE DIFERENTES
POLÍMEROS ODONTOLÓGICOS RESTAURADORES
POLIMERIZADOS POR DUAS FONTES DISTINTAS DE LUZ
Dissertação apresentada ao curso de mestrado
profissionalizante em odontologia da
Universidade Veiga de Almeida como requisito
parcial para obtenção do Grau de Mestre. Área
de concentração: Reabilitação Oral.
Orientadora: Prof
a
Fátima Maria Namen
Rio de Janeiro
2007
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EDUARDO COELHO FERRANDINI
ESTUDO DA ENERGIA SUPERFICIAL DE DIFERENTES
POLÍMEROS ODONTOLÓGICOS RESTAURADORES
POLIMERIZADOS POR DUAS FONTES DISTINTAS DE LUZ
Dissertação apresentada à Faculdade Veiga de
Almeida como parte dos requisitos para
obtenção do título de Mestre em odontologia.
Área de concentração: Reabilitação Oral.
Aprovada em ______/______/______
BANCA EXAMINADORA
Prof. João Galan Jr. - Doutor
Faculdade de Odontologia de Bauru - Universidade de São Paulo – FOB-USP
Prof. Fernando Costa e Silva - Doutor
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho - UFRJ
Prof. Vitor Jaime Pita - Doutor
Instituto de Macromoléculas - UFRJ
F Ferrandini, Eduardo Coelho
Estudo da energia superficial de diferentes compósitos odontológicos
restauradorespolimerizados por duas fontes distintas de luz / por Eduardo
Coelho Ferrandini. – 2007
XVII, 139 f. : il ; 20cm.
Digitado (original).
Dissertação (mestrado em odontologia) – Universidade Veiga de
Almeida, Faculdade de Odontologia, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2007.
“Orientação: Dra. Fátima Maria Namen, Curso de mestrado
profissionalizante em odontologia da Universidade Veiga de Almeida”.
1. Energia Superficial. 2. Molhabilidade. 3. Ângulo de contato. 4.
Resina Composta. 5. Luz halógena. 6. LED. I. Namen, Fátima Maria
(orientadora). II. Universidade Veiga de Almeida, Faculdade de
Odontologia, Curso de mestrado profissionalizante em odontologia.
I. Título - CDD
-
À minha família, namorada e amigos, pelo
suporte, carinho e motivação e a Deus,
pela minha saúde e proteção.
Agradadecimentos especiais ao Dr. João Galan Junior, pela grande
contribuição com a estatística, a Dra. Fátima Maria Namen, pelo desenho da matriz
utilizada nesta dissertação e correção da mesma, a Dra. Beatriz Chagas do Instituto
de Macromoléculas da Universidade Federal do Rio de Janeiro e a
ANP/FINEP/CTPETRO pela cessão do goniômetro, ao Laboratório de
Caracterização de Fluídos do departamento de Engenharia Mecânica da Pontifícia
Universidade Católica, por ceder os líquidos medidores, ao departamento de
dentística da Faculdade de Odontologia de Bauru da Universidade de São Paulo,
por ceder os aparelhos fotopolimerizadores e as empresas VOCO e 3M ESPE, por
ceder as resinas compostas utilizadas.
“As grandes obras são sonhadas pelos gênios, executadas pelos lutadores,
desfrutadas pelos felizes e criticadas pelos inúteis crônicos.”
Autor desconhecido
RESUMO
O desenvolvimento e o aperfeiçoamento das resinas compostas
fotopolimerizáveis vem sendo estudados por um longo tempo. Objetiva-se nesta
pesquisa avaliar a energia superficial e molhabilidade de algumas resinas
compostas utilizadas na odontologia quando polimerizadas por diferentes fontes de
luz (luz halógena e LED). Os testes realizados neste trabalho avaliaram as
mudanças nas superfícies das resinas estudadas no que se refere a ângulos de
contato e a energia superficial das mesmas. A finalidade deste estudo foi de obter
informações sobre a superfície de ligação adesiva dos materiais pesquisados, sendo
de grande valor, para posteriores estudos sobre adesão bacteriana, adesão a outras
resinas, adesão a fluídos orais, como a saliva, para tratamentos de superfície, entre
outros exemplos. As resinas Filtek Z350 (3M ESPE), Admira (VOCO) e Grandio
(VOCO) foram selecionadas para confecção de 36 corpos de prova em uma matriz
de latão de dois milímetros de espessura e dois centímetros de diâmetro,
polimerizados por 20s de cada lado pelos dois diferentes tipos de dispositivos de luz.
Os ângulos de contato foram medidos com água e glicerol através de um goniômetro
(ramé-hart F100). Os valores de energia superficial para cada combinação foram
calculados a partir de um software (DROPimage standart) que utiliza o método
harmônico aplicado a teoria ácido-base. A análise estatística utilizada foi ANOVA,
testes de Tukey, Wilcoxon, Mann Whitney e teste de correlação de Spearman, a
0,05 de significância. Os resultados obtidos mostraram que não existiram diferenças
estatisticamente significativas entre os valores de energia superficial das resinas
estudadas, fotopolimerizadas pelos dois distintos fotopolimerizadores. Existiu uma
correlação entre os valores de energia superficial e a intensidade de luz emitida
pelos fotopolimerizadores e os ângulos de contato foram estatisticamente diferentes
na maioria das comparações entre o tipo de resina, o tipo de dispositivo
fotopolimerizador e os líquidos medidores usados.
Palavras-chave: Resina composta, fotopolimerização, LED, ângulo de contato,
energia superficial, molhabilidade.
ABSTRACT
The development and improvement of the light-curing resins have been
studied for a long time. The aim of this research is to evaluate the surface energy
and wettability of some composite resins used in odontology, after polymerization by
two different photocuring units (halogen lamp and LED). The tests used in this work
evaluated the changes on the surface of the studied composite resins through
contact angle and surface energy measurements. The purpose of the research was
to obtain information about the adhesive bounding surface of these materials, that
will be of further studies concerning to bacterial adhesion, adhesion to others resins,
adhesion to fluids, such as saliva, surface treatment, among others. The resins Filtek
Z350 (3M ESPE), Admira (VOCO) and Grandio (VOCO) were selected to prepare
the 36 body test in a blass matrix of two milimeters thickness and one centimeter
diameter, photocured by 20sec on each side by the different light curing units.
Contact angles were measured by using water and glycerol as test liquids through
goniometry (ramé-hart F100). Surface energy values were calculated by a software
(DROPimage standart) that uses the harmonic mean method applied to the acid-
base theory. The statistical analysis used was ANOVA, Tukey, Wilcoxon, Mann
Whitney and Spearman correlation tests, with 0.05 of significance. The results
showed that there were no significant statistical differences between the values of
surface energy of the tested composite resins photocured by the two distinct
photocuring units. A correlation was disclosed between the values of surface energy
and the light intensity produced by the photocuring units and also, the contact angles
measured were statistically different in most combinations regarding type of
composite resin, type of photocuring unit and the test liquid used.
Key-words: composite resin, light-curing, LED, contact angle, surface energy,
wettability.
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
LED – Luz emitida por diodo
Bis-GMA – Bisfenil-A glicidil metacrilato
BisEMA – Bisfenol A etileno dieter dimetacrilato
UDMA – Uretano dimetacrilato
TEG-DMA – Trietileno glicidil dimetacrilato
EDMA – Etileno glicol dimetacrilato
DMAEMA – Dimetilaminoetil-metacrilato
HEMA – Hidroxil etil metacrilato
PMMA - Polimetilmetacrilato
n – Número de amostras
p – Índice de significância estatística
% - Porcento
m – Metro
cm – Centímetro
mm – Milímetro
µm – Micrometro (10
-6
m)
nm – Nanometro (10
-9
m)
s – Segundos
sec – Seconds
mim – Minutos
h – Horas
> - Maior
< - Menor
Pa – Unidade de pressão, Pascal
pH – Potêncial Hidrogeniônico
o
– Grau decimal
o
C – Graus Célsius
V - Volts
mW/cm
2
– Miliwatt por centímetro quadrado
mJ/cm
2
– MiliJoules por centímetro quadrado
J/m
2
– Joule por metro quadrado
FTIR – Fourrier Transformer Infra-Red
ρ - Densidade, medida em g/cm
2
a 20
o
C
ε
λ
- Coeficiênte de extinção
W
adh
– Trabalho de adesão
γ- Unidade de tensão superficial, medida em mN/m
γ
LW
– Componente de Liftshiz van der Waals da tensão superficial
γ
+
- Componente básica da tensão superficial
γ
-
- Componente ácida da tensão superficial
cos θ- Cosseno do ângulo de contato
√ - Raiz quadrada
Apud – Citado por
Et al – e colaboradores
H – Hipótese
ES – Energia superficial
SiO
2
– Dióxido de silício
ISO – Internacional Organization for Standrdization
HalAgua – Polimerização por luz halógena, água deionizada como líquido teste
HalGli – Polimerização por luz halógena, glicerol como líquido teste
LEDAgua - Polimerização por LED, água deionizada como líquido teste
LEDGli - Polimerização por LED, glicerol como líquido teste
Adm – resina composta fotopolimerizável Admira (VOCO)
Fil – resina composta fotopolimerizável Filtek Z350 (3M ESPE)
Gra – resina composta fotopolimerizável Grandio (VOCO)
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1- Matriz de latão, fechada, p. 68
Figura 2- Matriz de latão, aberta, p. 69
Figura 3- Radiômetro 100P/N – 10503, p. 70
Figura 4- Lâminas de vidro contra a matriz de latão, p. 71
Figura 5- Matriz contendo amostra fotopolimerizada, p. 72
Figura 6- Remoção da amostra da matriz, p. 72
Figura 7- Câmera, fonte de luz e seringa gotejadora, p. 73
Figura 8- Imagem 2D formada entre a amostra e a gota, p. 74
Figura 9- Esquema 3D da estrutura química da água, p. 75
Figura 10- Esquema 3D da estrutura química do glicerol, p. 75
Figura 11- Gráfico representativo dos ângulos de contato das resinas pesquisadas
com os dois líquidos medidores, p. 85
Figura 12- Gráfico representativo da energia superficial dos compósitos estudados,
p. 85
Figura 13- Gráfico representativo da energia superficial correlacionada com a
intensidade de luz dos aparelhos fotopolimerizadores, p.86
Figura 14- Gráfico representativo do ângulo de contato correlacionado com a
intensidade de luz, p. 87
Figura 15- Gráfico representativo do ângulo de contato com a intensidade de luz, p.
87
Figura 16- Gráfico representativo dos valores de ângulo de contato, usando a água,
da resina Admira fotopolimerizada pelos diferentes aparelhos fotopolimerizadores, p.
127
Figura 17- Gráfico representativo dos valores de ângulo de contato, usando a água,
da resina Filtek Z350 fotopolimerizada por luz halógena com os diferentes líquidos
teste, p. 127
Figura 18- Gráfico representativo dos ângulos de contato obtidos para a resina
composta Grandio, quando usada a água e fotopolimerizada pelos distintos
aparelhos fotopolimerizadores, p. 128
Figura 19- Gráfico representativo dos valores de ângulo de contato da resina
composta Grandio, quando usado o glicerol e fotopolimerizada pelos dois distintos
fotopolimerizadores, p. 128
Figura 20- Gráfico representativo dos ângulos de contato da resina composta
Admira, quando usada a água e fotopolimerizada pelos dois distintos
fotopolimerizadores, p.129
Figura 21- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p. 129
Figura 22- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p. 130
Figura 23- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p. 130
Figura 24- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p. 131
Figura 25- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p.131
Figura 26- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p. 132
Figura 27- Gráfico representativo dos ângulos de contato do compósito
correlacionados com a intensidade de luz do fotopolimerizador, p.132
Figura 28- Apresentação comercial, resina composta Admira (VOCO), p. 135
Figura 29- Apresentação comercial, resina composta Filtek Z350 (3M ESPE), p. 135
Figura 30- Apresentação comercial, resina composta Grandio (VOCO), p. 136
Figura 31- Apresentação comercial, VIP TM (Bisco), p. 136
Figura 32- Apresentação comercial, Elipar Freelight II (3M ESPE), p. 136
Figura 33- Fórmula estrutural química do Bis-GMA em TEG-DMA (trietileno glicol
dimetacrilato), p. 137
Figura 34 - Fórmula estrutural química do NTG-GMA, p. 137
Figura 35 - Fórmula estrutural química do NPG-GMA (N-fenil- glicina glicidil-
metacrilato), p. 137
Figura 36 - Fórmula estrutural química do UDMA ( Uretana dimetacrilato), p. 137
Figura 37 – Fórmula estrutural química do HEMA, p. 138
Figura 38 – Fórmula estrutural química da canforoquinona, p. 138
Figura 39 - Fórmula estrutural química do TEGDMA, p. 138
Figura 40 -Fórmula estrutural química do Silano, p. 139
Figura 41 - Fórmula estrutural química da Uretana, p. 139
Figura 42 - Unidades estruturais do Ormocer, p. 139
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Resinas compostas, p. 69
Tabela 2- Aparelhos fotopolimerizadores, p. 70
Tabela 3- Líquidos teste, p. 75
Tabela 4- Grupos para medição dos ângulos de contato, p. 76
Tabela 5- Grupos para medição da energia superficial, p. 77
Tabela 6- Média e Desvio Padrão (±DP) das interações entre as resinas compostas
utilizadas, os aparelhos fotopolimerizadores e os líquidos medidores para o cálculo
dos ângulos de contato, p. 80
Tabela 7- Análise de variânça aplicada a tabela 6, p. 80
Tabela 8- Múltiplas comparações entre os tipos de resinas, os fotopolimerizadores e
os líquidos teste pelo Método deTukey, p. 81
Tabela 9- Múltiplas comparações de Tukey associadas a tabela 6, p. 82
Tabela 10- Média, Desvio Padrão e Erro Padrão da Energia Superficial (mJ/cm
2
) das
resinas compostas relacionadas aos fotopolimerizadores, p. 83
Tabela 11- Múltiplas comparações de Tukey aplicadas a energia de superfície das
diferentes resinas e aparelhos fotopolimerizadores, p. 83
Tabela 12- Análise de variância (ANOVA) aplicada a Tabela 11, p. 84
Tabela 13- Valores médios das componentes polar e dispersiva dos cruzamentos
entre resina e dispositivos fotopolimerizadores, p. 84
LISTA DE QUADROS
Quadro 1- representação dos resultados da análise estatística do teste de Mann
Whitney, p. 115
Quadro 2- representaoção dos resultados da análise estatística média, desvio e erro
padrão, p. 115
Quadro 3- representação dos resultados do teste de normalidade para ADHALGLI,
p. 116
Quadro 4- representação dos resultados do teste de normalidade para ADLEDGLI,
p. 116
Quadro 5- representaoção dos resultados da análise estatística do teste de Wilcoxon
ADLEDGLI, p. 117
Quadro 6- representaoção dos resultados da análise estatística para GRALEH2O e
ADMLEDH2O, p. 118
Quadro 7- representação das médias dos valores de energia superficial e desvios e
erro padrão, p. 118
Quadro 8- representação dos resultados do teste de normalidade para FILHALGLI e
FILHALAGUA, p. 119
Quadro 9- representação dos resultados do teste de normalidade para
GRAHALAGUA e GRALEDAGUA, p. 119
Quadro 10- representação dos resultados do teste de normalidade para
GRAHALGLI e GRANLEDGLI, p. 120
Quadro 11- representação dos resultados do teste de normalidade para
ADMHALGLI e ADMLEDGLI, p. 120
Quadro 12- representação dos resultados de médias, desvios e erros padrão, p. 121
Quadro 13- representaoção dos resultados da análise estatística do teste de
Wilcoxon, p. 121
Quadro 14- representação dos resultados da análise estatística de Tukey para os
ângulos de contato,líquidos medidores e fotopolimerizadores, p. 122
SUMÁRIO
RESUMO
ABSTRACT
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
LISTA DE TABELAS
LISTA DE QUADROS
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
1 INTRODUÇÃO, p. 17
2 REVISÃO DE LITERATURA, p. 24
2.1 RESINAS COMPOSTAS FOTOPOLIMERIZÁVEIS, p. 24
2.2 APARELHOS FOTOPOLIMERIZADORES, p. 30
2.3 ENERGIA SUPERFICIAL, p. 45
3 OBJETIVOS, p. 64
3.1 OBJETIVO GERAL, p. 64
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS, p. 64
4 HIPÓTESES, p. 66
5 MATERIAIS E MÉTODOS, p. 68
6 RESULTADOS, p. 79
7 DISCUSSÃO, p. 89
8 CONCLUSÕES, p. 99
9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS, p. 101
APÊNDICE, p. 115
ANEXOS, p. 131
INTRODUÇÃO
17
1 INTRODUÇÃO
Uma convicção do século XXI, para o futuro da odontologia restauradora, e
áreas, tais como cariologia, implantodontia, dentística, prótese e outras, está na
compreensão da adesão entre biomateriais adesivos, buscando adesivos biológicos
e que se integrem aos tecidos. Para tal entendimento, um dos fenômenos
importantes a ser estudado é a energia de superfície.
As resinas fotopolimerizáveis são altamente empregadas em clínicas
odontológicas. Pesquisas são desenvolvidas e o aprimoramento vem sendo
constante sobre o tema. O mercado odontológico está sempre se modificando para
atender as demandas.
As restaurações realizadas com este tipo de material, exigem do profissional
muitos conhecimentos quanto a suas técnicas, indicações e ainda informações
sobre as condições bucais do próprio paciente. A infiltração marginal e longevidade
destes materiais restauradores são o desafio para os especialistas.
Bowen, em 1963, propôs uma formulação para as resinas compostas que, até
hoje, com algumas modificações, segue sendo utilizada. Elas são compostas
basicamente de uma matriz resinosa, um agente de carga, de monômeros diluentes,
hidroquinona e pigmentos que conferem a cor específica de cada resina. A matriz
resinosa normalmente é constituída pelo Bis-GMA (Bisfenil-A glicidil metacrilato) ou
pelo UDMA (uretano dimetacrilato); esta porção é responsável por estabelecer
ligações cruzadas durante a polimerização dando a resistência ao material. Os
agentes de carga proporcionam um aumento na estabilidade dimensional deste
material, diminuindo também a contração de polimerização; são exemplos o quartzo
e o zircônio. O TEG-DMA (Trietileno glicidil dimetacrilato) ou EDMA (Etileno glicol
dimetacrilato) ocasionam o aumento da viscosidade das resinas e a hidroquinona
18
funciona como inibidor da polimerização. Encontram-se no mercado resinas com
matrizes resinosas diferentes das citadas acima, que tentam diminuir as
características negativas destes materiais, como por exemplo, a contração de
polimerização.
Para garantir o êxito, fazendo uso destes materiais plásticos diretos, vários
fatores tem participação marcante para o comportamento final da restauração. Por
exemplo, o tipo de resina indicada para cada caso, a técnica correta de inserção, a
técnica de polimerização, o isolamento do campo operatório com dique de borracha
e o acabamento. Se existir falha em qualquer um destes procedimentos, pode
acarretar o insucesso da restauração.
Nos últimos anos, surgiram uma nova gama de materiais restauradores onde
aplica-se a nanotecnologia. Um nanocompósito é formado quando a mistura de
fases ocorre numa escala de comprimento nanométrica, 0,1 e 100nm (GIANNELIS;
SCHIMIDT; SHAH, 2002), freqüentemente um componente inorgânico (óxido
metálico, sílica, sol-gels ou minerais da argila, por exemplo).
Existem resinas compostas fotopolimerizáveis no mercado que podemos
classificar como nanohíbridas e outras como nanoparticuladas. A diferença estaria
no tamanho das partículas de carga encontradas na matriz resinosa. As resinas
chamadas nanohíbridas possuem partículas de carga tanto na escala nanométrica
(10
-9
m) assim como na escala micrométrica (10
-6
m). Os compósitos classificados
como nanoparticulados reais são aqueles que possuem apenas partículas e
grupamentos de partículas na escala nanométrica. Até o presente momento em que
foi realizada esta pesquisa, a única resina do mercado que pode ser chamada
realmente de nanoparticulada é a resina composta fotopolimerizável Filtek Z350 (3M
ESPE).
Outro lançamento que se destaca no mercado é a resina Admira (VOCO), a
qual possui em sua matriz uma composição conhecida como Ormocer, que pode ser
referida como uma cerâmica organicamente modificada. Esta resina possui em sua
matriz resinosa orgânica compostos inorgânicos. (WOLTER, 1995).
A energia de superfície é um dos fatores envolvidos no fenômeno de adesão.
Este fenômeno pode ser descrito como a atração existente entre as moléculas de
diferentes materiais. Esta definição implica em atração ao nível molecular ou
submicroscópico, logo, envolve forças de valência. As forças de valência podem ser
primárias ou secundárias e recebem a terminologia de adesão específica. As
19
primárias são conhecidas pelas forças iônicas, covalentes e metálicas. As
secundárias pelas forças de Keesom e Debye, forças de dispersão de London e
pelas pontes de hidrogênio (VAN OSS; CHAUDHURY; GOOD, 1988
a
; VAN OSS,
CHAUDHURY; GOOD, 1988
b
).
Um dos fatores que favorecem a adesão a um substrato é o que depende da
superfície. Além das superfícies limpas e secas, a alta energia de superfície,
promove um maior potencial de atração à superfície, tanto para biomateriais, quanto
para restaurações aderentes (STEENBECKER,1998; STEENBECKER, 1999).
Um contato próximo, entre duas substâncias, é o pré-requisito para se obter
formas de adesão que estão envolvidas na maioria dos sistemas resinosos e aos
tecidos dentários duros. Quando forças moleculares estão envolvidas, a distância
entre as superfícies deve ser na ordem de 1nm (um nanometro = 10
-9
m). É quase
impossível para duas superfícies sólidas, aproximarem-se uma da outra nesta
distância em uma área considerável. (VAN et al, 2005).
Ainda do ponto de vista adesão por forças de van der Waals, é indispensável
avaliar a rugosidade da superfície. Isso nos mostra claramente que esses
fenômenos não atuam isoladamente. Esse pensamento tem sido foco de grandes
discussões nos diferentes substratos utilizados em odontologia.
Uma alta capacidade de molhabilidade pode favorecer qualquer biomaterial a
ligar-se a vários substratos. As resinas restauradoras e seus adesivos promovem
ligações à dentina, substrato complexo, cujas ligações tem sido discutidas, pois é
um substrato difícil de ser aderido com os materiais resinosos, por sua natureza, rica
em água e materiais orgânicos. Bem como têm que ligarem-se ao esmalte, que além
de promover retenção micromecânica, é um substrato que tem pouca quantidade de
água, e da mesma forma, pouca matéria orgânica, e que não o torna pouco
complexo, mas um elemento cristalino com menos problemas para as ligações
adesivas.
O que é mais importante em relação ao conceito de molhabilidade, é a
relação da tensão superficial com a energia de superfície. Uma baixa tensão
superficial de um líquido, frente a um sólido de alta energia de superfície, melhor
este liquido molhará este sólido. Inversamente, uma alta tensão superficial de um
líquido e uma baixa energia de superfície de um sólido, impedirá que o líquido molhe
o sólido, tendendo a formar gotas sobre a superfície (ANABALÓN et al, 1977).
20
Com relação à propriedade das resinas e dos adesivos, podemos afirmar que
a baixa tensão, com menor capacidade de molhabilidade, pode dificultar as ligações
adesivas.
O presente estudo traz uma grande contribuição, em relação aos
procedimentos que alteram a energia de superfície, e muitas vezes a topografia
desses materiais. Procedimentos estes, que são comuns na técnica clínica.
Uma grande relevância da nossa pesquisa são as informações, para futuros
estudos, quanto ao tipo de acabamento e polimento devam ser atribuídos a estas
superfícies; especificamente destas resinas pesquisadas. O tipo de proteína salivar,
biofilme que se aderem a ela e à interface dente/restauração, dependem também
do conhecimento da presente pesquisa. Os mecanismos envolvidos na aderência
bacteriana são muito complexos e ainda não totalmente entendidos. A adesão das
bactérias também estão associadas com a influência das forças de van der Waals.
Um alto grau de hidrofobia pode facilitar a aderência. Uma aderência efetiva pode
ser subsequentemente alcançada através de mecanismos específicos entre as
moléculas das células microbianas e da película adquirida (NYVAD; MARSH, 2005).
Em muitos procedimentos odontológicos a adesão é um dos mais importantes
fatores relacionados a performance da restauração. As resinas uma vez colocadas
em um preparo cavitário ou tendo sua superfície exposta na cavidade oral, estão
sujeitas a diversas formas de adesão. Bactérias colonizam toda a cavidade bucal, a
saliva total e proteínas salivares, estão constantemente neste meio. Ainda, no
ambiente oral encontramos outros tipos de materiais e até resinas de outras
procedências em contato com as restaurações e principalmente a interface
esmalte/resina, dentina/resina e cemento/resina (SATOU et al, 1988).
Os conceitos básicos em relação à polimerização dos materiais restauradores
odontológicos polimerizáveis também são de extrema importância .
A polimerização representa uma troca de um ordenamento de alta energia
para um de menor energia. O monômero tem mais energia que o polímero
(MACCHI, 2000) e ao produzir a polimerização, essa energia não pode perder-se
sem transformação e liberação em forma de energia térmica. Em outras palavras, a
reação de polimerização é exotérmica. Outro fenômeno se deve a distribuição que
separa as moléculas do monômero quando está neste estado e quando se integra à
cadeia de polímero.
21
A distância de um monômero ao outro é relativamente grande (algumas
dezenas de nanômetros), ao formar uma cadeia de polímero, unem-se por
covalência e se juntam a uma distância muito menor (centésimos de nanômetros)
(MACCHI, 2003). Não só podemos deduzir obviamente que esse material contrai,
mas como ele expressa sua cadeia de carbono diferente quando transforma-se em
polímero. Isso é um fenômeno importante para nosso estudo.
A reação de transformação de monômero em polímero se dá de diversas
maneiras (ANUSAVICE, 1998). Os mecanismos mais usados na odontologia são por
condensação, polimerização por abertura de anéis e polimerização vinílica.
Os meios de ativação podem ser químicos, físicos, e físico-químicos (duais).
Aqueles que são fotopolimerizáveis, dependem demasiadamente do funcionamento
do aparelho foto-ativador.
O principio da fotopolimerização é também uma questão física que podemos
considerar como um “trabalho”. Em física se diz que se realiza um trabalho quando
uma força produz um deslocamento.
A performance dos aparelhos fotopolimerizadores e sua correlação com a
molhabilidade destes compósitos é outro fator importante a ser estudado nesta
pesquisa. Um dispositivo do tipo LED de segunda geração é pesquisado em relação
a uma lâmpada convencional halógena para testar a hipótese de que suas
promissoras características descritas na literatura possam ter influência na energia
superficial das resinas testadas.
Aquecimento da cavidade pulpar e liberação de monômeros residuais são
somente dois exemplos para caracterizar a relevância da etapa de polimerização
para o resultado final da restauração (UHL; MILLS; JANDT, 2003
a
; FERRACANE,
1994). Na polimerização, que se dá pela ligação de moléculas de monômeros que
ocuparão um volume final menor do que o inicial, alterações diversas podem ser
geradas na estrutura das resinas compostas e sendo a maioria, iatrogenias
causadas pelo próprio cirurgião-dentista ou técnico laboratorial. Portanto o
odontólogo está obrigado a dominar os fenômenos físicos e químicos envolvidos no
processo de adesão.
A proposta do presente trabalho foi avaliar quantitativamente se ocorreriam
alterações nas superfícies de algumas resinas compostas, recentemente lançadas
no mercado, após a polimerização por dois distintos dispositivos fotopolimerizadores
(luz halógena e LED), através da medição dos ângulos de contato e energia
22
superficial. As informações obtidas nesta pesquisa, somadas a literatura prévia,
proporcionam um maior entendimento dos materiais empregados na clínica
odontológica, favorecendo ao clínico e ao paciente.
25
REVISÃO DE LITERATURA
24
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 RESINAS COMPOSTAS FOTOPOLIMERIZÁVEIS
Bowen (1956 apud CARDOSO; GONÇALVES, 2002) criou a primeira resina
composta com propriedades superiores à resina acrílica em relação à estabilidade
dimensional e com relação ao cimento de silicato; a resina apresentou menor
solubilidade com o acréscimo de partículas de sílica incolor tratando a matriz
epóxica com vinil-silano. As primeiras resinas eram compostas de um sistema
resinoso ou matriz bisfenol-A glicidil metacrilato (Bis-GMA) com reforço de gama-
matacriloxipropil-silano de 70 a 80% do material. A matriz orgânica era composta de
resinas poli-estirênicas ou metilmetacrilato ou pelo Bis-GMA. Com o
desenvolvimento de partículas de reforço com tamanhos menores e com
características melhores, as resinas foram alteradas apresentando 70 a 80% de
peso das partículas com tamanhos de sete a oito micrometros (µm) em conjunto
com partículas de maior tamanho (30 a 40µm) e uma matriz de Bis-GMA.
Bowen (1963), desenvolveu um estudo que introduziu e modificou a
formulação da composição das resinas de certa maneira que acabou tornando este
material em um dos mais importantes dentro da odontologia atual. Foi proposto a
adição de sílica tratada com vinil-silano a composição anterior e testadas
propriedades como tempo de presa, contração de polimerização, solubilidade e
desintegração, sorção de água, coeficiente de expansão térmica, estabilidade de
cor, opacidade visual, resistência a compressão e módulos de elasticidade, dureza e
toxicidade. As resinas reforçadas com sílica apresentaram propriedades
significativamente superiores passando assim a ser adotadas até os dias de hoje.
25
As resinas compostas têm em sua composição elementos duros, partículas
inorgânicas unidas por uma matriz resinosa leve, formada por três partes: a matriz
resinosa que contém um sistema de monômeros, um sistema de iniciação para
polimerização de radicais livres e estabilizadores para maximizar a estabilidade de
armazenamento da resina composta não polimerizada e a estabilidade química da
resina composta já polimerizada. A segunda parte, a carga inorgânica em vidro,
quartzo, e/ou sílica, e a terceira parte, o agente de enlace, o silano orgânico que une
as partículas inorgânicas com a matriz resinosa (QUIROZ, 2004).
O processo de polimerização é dado pela matriz polimérica e para que se
tenha sucesso, os monômeros devem reagir entre si através de ligações covalentes,
formando cadeias de polímeros. Inicialmente a distancia entre os monômeros é de
0,3 a 0,4 nanometros (nm) (LENHARD, 2001). Após a polimerização, a distância
entre os monômeros passa a ser de 0,15nm, ocorrendo um aumento da densidade
do material e uma contração volumétrica, inevitável, de 1,5 a 3% nas resinas foto-
ativadas existentes no mercado atualmente (RUEGGEBERG, 1999).
Os compósitos foto-ativados são fornecidos em uma única pasta contida em
uma seringa. Esta pasta contém um sistema iniciador que libera os radicais livres
consistindo em uma molécula de foto-inibidor, e uma amina ativadora. Quando estes
componentes são expostos à luz, eles reagem entre si, impedindo a polimerização.
Entretanto, a exposição de luz com um comprimento de onda correto
(aproximadamente 468nm) produz um estado de excitação do foto-iniciador que com
uma interação com uma amina forma radicais livres, que iniciam a polimerização por
adição. Os radicais livres são moléculas extremamente energéticas com elétrons
desemparelhados em suas camadas de valência que buscam formar ligações
covalentes com outras moléculas. Os componentes que se desejam que os radicais
livres reajam são as ligações duplas de carbono dos monômeros resinosos, os quais
iniciam a polimerização. Uma vez que um radical livre reage com uma molécula do
monômero, este novo composto torna-se desbalanceado, buscando novas ligações.
Portanto, enquanto a resina é exposta a correta energia, há uma maior chance do
foto-iniciador absorver o correto comprimento de onda e reagir. O fotoiniciador mais
comumente empregado é a canforoquinona, a qual tem um intervalo de absorção
entre 400 e 500nm, que é a zona azul do espectro de luz visível. Este iniciador está
presente na pasta em níveis de aproximadamente 0,2% do peso ou menos. Existem
várias aminas aceleradoras que propiciam a interação com a canforoquinona, tal
26
como a dimetilaminoetil-metacrilato (DMAEMA) a 0,15% em peso, que também está
presente na pasta (QUIROZ, 2004).
Ehrnford et al (1980), apontam os fatores inerentes à resina composta
posterior que influenciam no seu comportamento: composição da matriz orgânica;
composição das partículas; efetividade do agente silano; tamanho, distribuição,
forma e volume das partículas; tamanho e localização da cavidade; magnitude,
localização e direção das forças oclusais, grau de polimerização e técnica
clinicamente aplicada. Além desses fatores, Heath e Wilson (1976) citam a
uniformidade da mistura, espessura do espécime, polimento da superfície, método
de estocagem e metodologia aplicada.
A dureza nas resinas depende de dois principais fatores: a extensão da
polimerização na superfície e do tipo de carga e sua concentração na composição.
A secção de área da ponta dos vários tipos de aparelhos fotopolimerizadores é
diferente, podendo variar de 0,196 a 0,503cm
2
. Particularmente este dado é
importante na seleção de uma destas unidades para restaurações em dentes
posteriores. Nestes parâmetros algumas resinas parecem ser menos afetadas pela
eficiência da unidade polimerizadora do que outras. Isso depende do tipo de
catalisador e concentração do mesmo. Resinas com mais pigmentos ou valores
mais escuros tem a profundidade de polimerização evidentemente reduzida e a
dureza máxima reduzida em ate 35%. Esta redução pode ser atribuída a absorção
de luz ou outra etapa básica da polimerização que é significantemente atenuada em
resinas mais escuras (WATTS; AMER; COMBE, 1984).
A interação da canforoquinona com a amina terciária provoca a formação da
radicais livres, iniciando assim a polimerização. Este processo continua através da
interação da luz com o fotoiniciador, gerando fonte de energia, promovendo a
excitação da molécula e a formação de ligações químicas entre monômeros durante
a ativação. A energia necessária para polimerização da resina composta é resultante
da Intensidade de luz emitida pelo fotopolimerizador em mW/cm
2
e o tempo de
incidência da luz em segundos (s) (YEARN; MACCLESFIELD, 1985;
RUEGGEBERG, 1999).
Nas resinas compostas ativadas pela luz visível a polimerização inicia-se
através da absorção de luz pela molécula do fotoiniciador, α-diketona ou
canforoquinona. Após a absorção da energia luminosa com os comprimentos de
27
onda determinados, a canforoquinona atinge o estado de excitação chamado estado
tripleto (YEARN; MACCLESFIELD, 1985; SHORTALL; HARRINGTON, 1996).
Mesmo em situações onde um incremento de resina aparenta estar
completamente polimerizado, uma quantidade considerável de pequenas cadeias de
polímeros permanecem não ligadas. Cerca de 5 a 10% destas cadeias de
monômeros ou oligômeros residuais não polimerizados podem ser citotóxicos,
trazendo danos a polpa dentária por sua decantação (FERRACANE, 1994;
FERRACANE; CONDON, 1990).
Nalçaci, Öztan e Yilmaz (2004) compararam a toxicidade relativa de resinas
compostas usando fibroblastos de pele de ratos (L 929), três fontes distintas de luz e
um ensaio de viabilidade de células para medi-la. No primeiro dia de encubação, não
houve diferenças estatísticas nas culturas de células, mostrando que é necessário
um tempo para o inicio da agressão. A partir do segundo dia, a citotoxicidade
começou a expressar-se e no fim do sétimo dia, não havendo mais aumento de
células inviáveis. É uma tarefa difícil medir o quanto citotóxica uma resina pode ser,
visto que nos diversos estudos neste campo, possuem muitas variáveis entre si.
O grau de conversão dos monômeros de uma resina foto-polimerizável esta
relacionado a propriedades mecânicas da mesma, assim como, a sua composição.
Um maior grau de conversão das cadeias duplas de carbono resulta em uma
melhora das propriedades mecânicas da resina. Resinas com baixa viscosidade e
menor concentração de inibidores de polimerização, apresentam um número maior
de polímeros ao fim da fotopolimerização (FERRACANE et al, 1986).
Os agentes de compatibilização, silanos, são da família dos monômeros
organosilanos trifuncionais caracterizados pela fórmula R-SiX3, onde R é um grupo
organofuncional ligado ao silício de uma maneira hidroliticamente estável e X
designa grupos hidrolizáveis que são convertidos a grupos silanóis na hidrólise. Tais
agentes de compatibilização interagem com superfícies inorgânicas “receptivas”
formando ligações tenazes na interface. Essas superfícies inorgânicas receptivas
são caracterizadas pela presença de grupos hidroxil (OH) ligados principalmente ao
silício e ao alumínio, que são particularmente favoráveis à ligação com silano. No
caso das argilas, grupos hidroxil estão possivelmente presentes na superfícies das
camadas, mas também particularmente nas suas interfaces. O agente de
compatibilização é primeiramente convertido a uma forma silanol por hidrólise, que
28
depois reage com grupos silanol presentes na superfície inorgânica (PINNAVAIA;
BEALL, 2000).
É dito que os nanocompósitos apresentam melhor desempenho nas suas
propriedades, quando comparados aos compósitos convencionais, pela sua
morfologia de fase única e propriedades interfaciais acentuadas (ANGELETAKIS;
KOBASHIGAVA, 1999; PINNAVAIA; BEALL, 2000).
Um nanocompósito é formado quando a mistura de fases ocorre numa escala
de comprimento nanométrica, 0,1 e 100nm, freqüentemente um componente
inorgânico (óxido metálico, sílica, sol-gels ou minerais da argila, por exemplo)
(GIANNELIS; SCHIMIDT; SHAH, 2002).
Com relação ao tamanho de partícula/comprimento de onda da luz
polimerizadora, existem diferentes relatos na literatura. Apesar de que as
nanopartículas nos materiais comerciais estarem na ordem dos 10%, Angelatakis e
Nguyen (2003), acreditam que as ondas de luz visível não interagem
substancialmente com essas partículas. Isso promoveria uma penetração de luz
além da superfície do compósito, havendo assim uma direção preferencial de luz
dentro do material com diminuição do efeito do espalhamento durante a
polimerização.
Se por um lado, a direção preferencial de luz dentro do material implica em
dizer que são obtidos maiores valores de conversão em profundidade, é ao efeito do
múltiplo espalhamento de luz no interior do compósito durante a polimerização que
se atribui o aumento do grau de conversão com o aumento do teor de carga (KIM;
JANG, 1996).
Grande parte do interesse em usar nanomateriais provem da idéia de que
eles podem manipular a estruturados materiais gerando melhoras dramáticas nas
propriedades elétricas, químicas, mecânicas e ópticas. Como perspectiva, o
tamanho de um átomo de hidrogênio é de 0,1 a 0,2nm e de uma pequena bactéria
de 1000nm (1µm). Na odontologia, o que se busca com as resinas compostas de
nanopartículas são as propriedades mecânicas de uma resina do tipo hibrida com as
propriedades estéticas de uma resina do tipo microparticulada. Um exemplo é a
resina Filtek Supreme da 3M ESPE onde foi desenvolvida uma combinação da
porção orgânica já conhecida da resina Filtek Z250 (3M ESPE), bisfenol A glicidil
dimetacrilato, bisfenol etoxilado A dimetacrilato, trietileno glicol dimetacrilato, 1,6-bis-
[2-metacriloiloxicarbonilamino]-2,4,4-trimetilhexano, foto-iniciadores e estabilizadores
29
com nanogrupamentos de zircônia-sílica e nanopartículas de sílica. Foi estudada,
para duas formas desta resina, a convencional e a translúcida, a resistência a
compressão, flexão e estiramento, assim como o desgaste, resistência a fratura,
manutenção do polimento e morfologia da superfície após abrasão por escovação.
Duas resinas híbridas, duas microhíbridas e uma microparticulada foram utilizadas
como comparação. A resistência a compressão, fratura e ao desgaste das resinas
nanoparticuladas foi equivalente ou maior do que em todas as outras resinas. A
manutenção do polimento após extensos períodos de escovação também foi
superior ao das resinas híbridas e microhíbridas e equivalente ao da resina
microparticulada. As propriedades mecânicas e estéticas destas resinas compostas
nanoparticuladas permitem ao clinico que as utilizem tanto para restaurações
anteriores como para posteriores (MITRA; WU; HOLMES, 2003).
A presença de partículas maiores garante ao compósito o mecanismo de
reforço por partículas aglomeradas, permitindo que as restaurações sejam também
de alto esforço mastigatório. O número de partículas acima de 0,5µm de diâmetro
em compostos comerciais com partículas nanométricas é minimizado para ajudar a
produzir uma superfície estável no tocante ao brilho (ANGELETAKIS; NGUYEN,
2003).
Uma resina, relativamente nova no mercado, baseada em uma matriz de
Ormocer (Admira- VOCO) foi comparada a uma resina composta microhibrida
convencional (Amelogen- Ultradent) quanto a rugosidade, dureza e resistência a
abrasão. Os 90 espécimes preparados foram divididos em 18 grupos de cinco
corpos de prova cada um de acordo com o tipo de polimerização (arco de plasma
por 3s/5s ou luz halógena 40s), tipo de inserção da resina no molde de plástico
(única ou em dois incrementos) e tipo de resina (Admira ou Amelogen). A resina
composta Admira mostrou os maiores valores de dureza, estatisticamente
significativos, para todos os tipos e tempos de polimerização (p<0,05). Os valores
maiores de dureza para esta resina foram obtidos com a polimerização por luz
halógena por 40s. A resistência a abrasão também foi maior na resina contendo
Ormocer. Entretanto, os valores de rugosidade superficial para resina Admira foram
maiores do que para a resina Amelogen tanto com a polimerização por arco de
plasma em 5seg como pela luz halógena por 40seg (TAGTEKIN et al, 2004).
Outro estudo realizado com um cerômero organicamente modificado,
Definite
®
(Degussa), comprova a degradação do mesmo sob condições de alta
30
atividade cariogênica. Cinco corpos de prova (30x6x2mm) da resina baseada em
Ormocer foram submetidos a ciclos de 14 dias com soluções de pH 4,3 (ácido) o 7,0
(neutro), simulando um ambiente de alto risco a cárie. Após os ciclos de pH, as
soluções foram liofilizadas (-70
o
C e 6Pa) para posterior análise por cromatografia
liquida de alta performance. Sobre os espécimes foram medidos, com um
goniômetro, ângulos de contato formados por gotejamento de água (0,006ml) antes
e depois dos ciclos de pH. Os valores médios das medidas dos ângulos de contato
antes e depois dos ciclos foram respectivamente de 85,16
o
(± 3,9
o
) e 69,77
o
(±
7,12
o
), mostrando diferenças estatísticas significativas na molhabilidade (p<0,05). A
cromatografia mostrou que existiu degradação pelos ciclos de pH ácido, o que não
ocorreu no básico (PARAIZO et al, 2004).
2.2 APARELHOS FOTOPOLIMERIZADORES
Para entender a fotopolimerização é necessário compreender primeiro o
espectro eletromagnético. Uma característica desta energia é que ela muda em
amplitude com o tempo e possui freqüência associada a ela. Pode-se definir como
comprimento de onda, a distancia física percorrida por esta energia durante um ciclo
periódico. Devido ao fato de que toda energia eletromagnética viaja a velocidade da
luz, uma variação na freqüência resulta em mudanças no comprimento de onda.
Altas freqüências resultam em pequenos comprimentos de onda e baixas
freqüências em grandes. Existe uma pequena faixa desta energia, a qual os olhos
humanos são capazes de perceber, conhecida como luz visível. Esta faixa inicia-se
no comprimento de onda de 700nm, cor vermelha e passa para o laranja, amarelo,
verde, azul e violeta a medida em que a freqüência aumenta e o comprimento de
onda diminui. O comprimento de onda da luz violeta compreende-se em torno de
400nm. A maioria dos foto-iniciadores utilizados nas resinas odontológicas absorve a
luz no comprimento de onda de 450 a 500nm. A intensidade de luz é outro fator
inerente a este assunto pois quanto maior a intensidade de energia da luz, maior a
quantidade de fótons (energia) existentes e maior será o número de moléculas foto-
iniciadoras serão excitadas. Logo, a intensidade de luz é a chave para a extensão a
qual ocorrerá a polimerização. A energia que alcança a superfície da resina diminui
com a profundidade da mesma, 50% é perdida nos primeiros 0,5mm. Por este
31
motivo, a polimerização ocorre mais rápida e mais completa na superfície. Ao prover
uma maior intensidade de luz aumenta-se a probabilidade de atingir um maior
número de moléculas foto-iniciadoras. Existe um conceito de que a
fotopolimerização baseia-se na quantidade de energia total absorvida que pode ser
calculada multiplicando-se a intensidade de luz emitida pelo dispositivo
fotopolimerizador em mW/cm
2
e o tempo de exposição a luz em segundos, sendo a
medida desta energia em mJ/cm
2
ou J/m
2
. Assim, um aparelho que emite uma alta
intensidade de luz requer um menor tempo de irradiação para polimerizar uma
resina do que um aparelho que emite luz em uma intensidade inferior
(RUEGGEBERG, 1999).
A luz halógena, utilizada nos dispositivos polimerizadores odontológicos, é
produzida quando uma corrente elétrica, gerada por eletrodos conectados a
filamentos extremamente finos de tungstênio, passa por eles, funcionando como um
resistor gerando grande calor. Os filamentos são revestidos por quartzo para sua
proteção contra oxidação e corrosão pelo ar e também por ser um material que
resiste a altas temperaturas e cristalino, permitindo a passagem da energia gerada
no filamento. Dentro destes bulbos de quartzo cuja função deste composto é garantir
o ciclo halogênico. O filamento de tungstênio é aquecido a temperaturas tão altas
que os átomos de tungstênio fervem e passam a um estado gasoso, voltando a se
condensar quando o aparelho é desligado. O gás halogênio remove o filme formado
nas paredes do quartzo pelos átomos condensados de tungstênio e os deposita
novamente no filamento, aumentando a vida útil e mantendo os níveis altos de saída
de energia do mesmo. Quando os bulbos não são resfriados, é possível que o ar
entre neles através de frestas ao redor dos eletrodos e do case de quartzo
perdendo-se o gás halogênio e diminuindo dramaticamente a vida útil destes pela
deposição dos átomos de tungstênio que os tornam mais opacos ou escuros. Para
isto se fazem necessários os ventiladores. A maior parte da energia que é emitida
por estes dispositivos é na faixa do infravermelho, sendo prejudicial tanto para a
vista do operador e do paciente como para a polpa dentária e mucosa. Filtros
contidos nos aparelhos provem a passagem do comprimento de onda mais restrito e
apropriado para a ativação dos fotoiniciadores contidos nas resinas odontológicas.
Com o advento do tempo e pelas sucessivas expansões térmicas geradas pelo
calor, estes filtros deixam de funcionar corretamente acarretando na passagem de
mais calor e luz em comprimentos de onda desnecessários. Apenas 0,5% do total da
32
energia gerada por estes dispositivos é aproveitada pela maioria dos fotoiniciadores.
Um refletor contido atrás do bulbo reflete a luz através dos filtros e em seguida para
a ponta do aparelho, sendo de grande importância a posição do filamento de
tungstênio para que a luz refletida seja a máxima possível. Trocas do bulbo ou filtro
são necessários devido as operações sob constantes altas temperaturas e uso
intermitente nas clinicas de odontologia (MARTIN, 1998; RUEGGEBERG, 1999).
Mais recentemente lançados no mercado estão os dispositivos do tipo luz
emitida por diodos (LED). Estes aparelhos utilizam semicondutores de nitrito de gálio
os quais são sujeitos a uma corrente elétrica para produzir um espectro de luz no
comprimento de onda da luz azul (470nm). Os arranjos dos semicondutores ou
grupos de LED’s são posicionados, pela maioria dos fabricantes, o mais próximo
possível da superfície da ponta do aparelho para que o máximo da energia gerada
por eles seja aproveitada na polimerização. Estes aparelhos apresentam vantagens
significativas em relação aos dispositivos convencionais de luz halógena. Baterias
são usadas como fonte alimentadora de energia, pouco calor é gerado pelos
semicondutores dispensando os ventiladores, as gerações mais recentes geram
grande intensidade de luz, o tamanho dos aparelhos é menor e possuem uma vida
útil maior. A primeira geração de LEDs odontológicos possuíam um design simples,
baixa densidade de potência e com uma saída de luz em um comprimento de onda
estreito (coincidente com a absorbância dos fotoiniciadores mais comuns) em
comparação com as lâmpadas halógenas. A maior vantagem era a vida útil, devido
ao baixo calor gerado e maior desvantagem era a polimerização de resinas que não
contivessem a canforoquinona (fotoiniciador mais utilizado nas resinas
odontológicas). Mais tarde surgiram os LEDs de segunda geração cujos
apresentavam uma complexa tecnologia e em grande parte, um único diodo de alta
intensidade ou um chip de LEDs que geravam uma intensidade de luz comparável
as lâmpadas halógenas de alta intensidade, em torno de 1000mw/cm
2
. Um exemplo
de marca comercial deste tipo de aparelho é o Elipar Freelight II, da 3M ESPE.
Devido ao impasse criado quando o fotoiniciador das resinas era diferente da
canforoquinona, surgiu a terceira geração de LED’s, os quais possuem LED’s que
emitem luz no comprimento de onda da luz violeta (400nm) capazes de polimerizar
qualquer resina composta fotopolimerizável odontológica (BURGESS et al, 2002;
(D’ALPINO; SVIZERO, 2006).
33
Levando em consideração a intensidade de luz, os aparelhos
fotopolimerizadores antigos emitiam baixa potência, pois perdiam luz ao longo do
trajeto, devido à fibra óptica que transmitia a luz dos dispositivos até a restauração,
visto que apresentavam constantes fraturas das microfibras e interferência do
espelho dicróico, os quais promoviam perda da incidência de luz em até 50%
(ASMUSSEM, 1982).
Yoon et al (2002) avaliaram o grau de polimerização usando diferentes fontes
de luz. Buscaram a efetividade da polimerização do LED e o arco de plasma, em
comparação com a luz halógena. Vários tempos de irradiação com intensidades de
luz foram utilizados para produzir potência de energia suficiente. O grau de
conversão de três resinas foi medido com o FTIR (Fourrier Transformer Infra-Red),
com várias espessuras de material. Após a exposição da luz foram removidos
100µm de resina a 1, 2, 3 e 4mm do topo da superfície. Foram registrados os
espectros da resina sem ativação pela luz. Nos resultados, foi identificado que o
grau de conversão foi influenciado pelas variáveis referentes aos materiais, pela
profundidade da superfície, tipo de luz e intensidade de energia incidida. Durante a
irradiação com a mesma intensidade de luz, o grau de conversão do arco de plasma
e LED não foram significantemente diferentes da luz halógena (p>0,05). Ao
aumentar em dobro a intensidade de luz, não foi observada diferença até 2mm da
superfície (p>0,05), no entanto, o grau de conversão aumenta a partir dos 3mm
(p<0,05).
Em outro estudo onde buscou-se analisar a quantidade de monômeros (BIS-
GMA e UDMA) não reagidos após diferentes métodos de irradiação, emitidos por
estes três mesmos dispositivos de luz, usando para leitura uma cromatografia-
líquida de alta performance junto ao teste de dureza Vicker’s, encontrou-se que
quando utilizada uma densidade de energia de luz (irradiação emitida pelo aparelho
multiplicada pelo tempo de exposição) abaixo de 17 J/cm
-2
, os diferentes métodos
apresentavam corpos de prova de resina com quantidades diferentes de monômeros
não convertidos, enquanto que com o aumento do tempo ou da densidade da
energia da luz, estas diferenças desapareciam, confirmando a importância destes
fatores para que as propriedades ótimas das resinas fotopolimerizáveis sejam
alcançadas (MOON; LEE; KIM, 2004).
A luz emitida pelos diversos tipos de aparelhos fotopolimerizadores diverge a
partir do final da ponta dos aparelhos ou do elemento emissor de luz. Esta
34
divergência pode ser atribuída a uma grande variedade de fatores. Qualquer seja o
fator, a extensão desta divergência pode afetar a densidade da luz a medida que a
ponta do aparelho é afastada da resina. Quanto menor é a divergência, menor é a
perda de densidade com o aumento da distancia (PRICE et al, 2000).
A intensidade de luz decresce rapidamente a medida que a luz atravessa o
dente, cerâmica ou resina composta. Independente do tipo de dispositivo
fotopolimerizador, a profundidade de polimerização em resinas compostas é
limitada. Atenuações da luz reduzem a habilidade dos aparelhos para polimerizar
incrementos com espessuras superiores a 2mm (BURGESS et al, 2002).
Em cavidades do tipo II de Black, não é possível alcançar com a ponta do
aparelho polimerizador a superfície dos incrementos mais profundos, logo, deve-se
conhecer as propriedades das resinas utilizadas assim como do dispositivo de luz,
para que para cada situação possa ser adaptada a técnica de fotopolimerização. Os
incrementos mais profundos necessitam normalmente de maior tempo de exposição
a luz para completa polimerização, assim como, resinas com cores mais escuras e
com maior quantidade de agentes de carga. Para este tipo de restaurações, alguns
autores recomendam o uso de resinas do tipo flow, para obter um melhor selamento
marginal, (ESTEFAN; ESTEFAN; LEINFELDER, 2000), enquanto outros, não
encontraram, para este fim, diferenças estatísticas entre estes dois tipos de resinas
compostas. (JAIN; BELCHER, 2000).
Para simular uma situação clínica de uma cavidade tipo II de Black, Lindberg,
Peutzfeldt e Dijken (2004), confeccionaram corpos de prova, de duas resinas de
diferentes viscosidades na cor A3 (Tetric Ceram e Tetric Flow), com 4mm de
diâmetro e 6mm de altura, afastando de 6mm a ponta dos aparelhos
fotopolimerizadores da superfície dos mesmos. Mesmo sendo usados seis diferentes
fontes de luz, incluindo aparelhos do tipo LED e luz halógena, com diferentes
programações de irradiação, todos estes corpos de prova tiveram seus 2mm mais
superficiais polimerizados com o tempo de 20s e para o tempo de 40s, a média da
profundidade de polimerização variou entre três e 4,7mm, para o teste de dureza de
Wallace, mostrando a falta de necessidade de se aumentar os tempos de
polimerização em situações clínicas como esta.
Afim de explorar os efeitos da cor e da espessura na polimerização de resinas
foto-ativadas para região posterior, corpos de prova de três resinas (Bis-Fil I,
Herculite e P-30) em tonalidades clara e escura foram preparados com dois e 3mm
35
de espessura. A polimerização seguiu-se alterando a posição da ponta do aparelho
(Elipar) em zero de distância ou 4mm, por 40s. Para avaliar a uniformidade de
polimerização utilizaram-se testes de dureza em ambos lados do corpo de resina.
Em todos os casos, teve-se uma polimerização diminuída quando aumentava-se a
espessura do corpo de dois para 3mm, assim como, quando afastava-se a ponta do
aparelho fotopolimerizador para 4mm. Os menores valores de uniformidade de
polimerização foram obtidos quando usados corpos de prova de cor escura com
uma espessura de 3mm. Recomenda-se desta forma, que para restaurações na
região posterior sejam utilizadas resinas de cores claras, as mais escuras limitadas a
região oclusal, e incrementos com 2mm de espessura (KANCA III, 1986).
Ferracane et al (1986
a
), propuseram estudar a relação existente entre a
profundidade de polimerização, cor da resina e sua translucência. Utilizando três
resinas diferentes e quatro cores para cada uma delas, testes de dureza de Knoop e
um espectrofotômetro e apenas um dispositivo fotopolimerizador, notaram que em
uma das três resinas a cor mais escura teve valores equivalentes de profundidade
de polimerização a cor mais clara, sugerindo que a profundidade de polimerização
pode ser menos relacionada a cor da resina do que a outros fatores como a
translucência.
Fan et al (1987), buscaram relacionar a variação de voltagem, a intensidade
de luz e a profundidade de polimerização, confeccionando corpos de prova de resina
composta (Prisma Fine e Silux) com 2mm de espessura, ativadas por nove
fotopolimerizadores. Após a polimerização foram realizados os testes de dureza
Knoop no topo e na base dos corpos de prova. Com os resultados os autores
verificaram que a variação de voltagem alterou a intensidade de luz, gerando
maiores valores de dureza, achados no fotopolimerizador regulado em 130V com
intensidade máxima de 246,3mW/cm
2
. No entanto, o valor ideal de intensidade de
luz capaz de realizar a polimerização ideal nas resinas não foi registrado. A baixa
voltagem pode interferir nas propriedades físicas da resina composta e o seu
desempenho na prática clínica.
Vinha, Coelho e Campos (1990) compararam a capacidade de polimerização
de cinco unidades fotopolimerizadoras com relação à variação de voltagem e cor de
uma resina composta (Silux). Os espécimes foram ativados por 40s com cada
aparelho testado. Um transformador foi usado para avaliar a voltagem e verificou
sete valores de voltagem específicos para cada aparelho (100, 105, 110, 115, 120,
36
125 e 130V). O teste de microdureza foi aplicado logo após a foto ativação. Com os
resultados os autores concluíram que houve influencia da cor da resina (cor clara e
escura) e com relação à voltagem, não houve diferença estatisticamente significante
entre os aparelhos.
Friedman (1989) realizou um estudo com a finalidade de alertar os dentistas
sobre a degradação das lâmpadas halógenas. Este autor avaliou 77 fontes
polimerizadoras, onde as lâmpadas foram removidas dos aparelhos e avaliadas
quanto ao estado do bulbo, quanto às condições do bulbo, filamento e refletor. Em
relação aos dados achados pelo autor: 21 lâmpadas estavam escuras e 33
lâmpadas apresentavam refletores opacos. O pesquisador indicou a substituição das
lâmpadas halógenas após seis meses de uso e retornar o aparelho ao fabricante
após dois anos de vida útil, para realizar a manutenção, calibração e reposição de
peças. A degradação de peças do fotopolimerizador altera a produção da
intensidade de luz, então se faz necessária a manutenção periódica dos aparelhos
fotopolimerizadores.
Com a intenção de correlacionar a intensidade de luz dos fotopolimerizadores
verificado com radiômetro e o grau de polimerização de um compósito ativado por
luz visível, Correr Sobrinho (1994) utilizou uma resina composta (Herculite XRV, cor
A3) e seis fotopolimerizadores. Três corpos de prova foram confeccionados em
tempos de exposição diferentes. Após a armazenagem das amostras em estufa
com 37
o
C por 24h, foi realizado o teste de dureza Knoop no topo e na base das
superfícies. Com os resultados encontrados, os fotopolimerizadores de intensidade
de luz maior, apresentaram maior valor de dureza em relação aos aparelhos de
intensidade inferior nas duas superfícies testadas. Os valores de dureza em todas as
intensidades de luz foi maior no topo da superfície, em relação à base, após
exposição de 30s.
O LED apresenta grande vantagem sobre o halógeno na questão da vida útil,
pois possui 10 mil a 100 mil horas, sem degradação significante no fluxo de luz. Os
LED’s se caracterizam por uma excepcional eficiência na produção de luz. Esse tipo
de aparelho não precisa ser resfriado por um ventilador. Por essa razão, assim como
o Elipar, o Ultraled XP não possui fendas de ventilação, facilitando e melhorando a
desinfecção (MILLS, 1995).
Além destes assuntos acima comentados, outros fatores são responsáveis
pelo sucesso dos procedimentos realizados com resinas compostas como a
37
intensidade de luz, o comprimento de onda e o tempo adequado de exposição da luz
polimerizadora (PEREIRA, 1995).
O grau de polimerização de uma resina fotopolimerizável depende do
comprimento de onda, da intensidade de luz, do tempo de exposição a luz, do
tamanho, localização e orientação da ponta do fotopolimerizador, da cor da resina,
da espessura do incremento e da composição da resina (YEARN; MACCLESFIELD,
1985; HARRINGTON; WILSON, 1993). Uma polimerização parcial pode aumentar a
absorção de água e a solubilidade da resina e assim comprometendo a longo prazo
a durabilidade da restauração (PEARSON; LONGMAN, 1989).
Os aparelhos de LED’s, recentemente lançados no mercado, apresentam
aspectos promissores e suas vantagens em relação aos aparelhos convencionais e
o grande interesse mostrado por pesquisadores e fabricantes, parecem indicar uma
utilização maior dos mesmos nas clínicas odontológicas, assim como, seu
aperfeiçoamento (SOUZA JR; ARAÚJO; SILVA, 2005).
Dispositivos de LED vermelhos, verdes e amarelos existem no mercado a
muitos anos, mas eram utilizados para outras finalidades fora da odontologia. Os
LED’s azuis somente estão disponíveis a cerca de 16 anos e atualmente, após
diversos estudos, conquistaram seu espaço na clinica odontológica. A maioria dos
aparelhos convencionais fotopolimerizadores são relativamente ineficientes. Grande
parte da energia elétrica é convertida em calor e a luz consiste, muitas vezes, em
comprimentos de onda supérfluos (MILLS, 1995).
E provável e não surpreendente que a intensidade de luz de um dispositivo
fotopolimerizador tenda a diminuir com o aumento da idade do mesmo. O exame
visual não permite ao operador verificar se o aparelho esta em boas condições. Uma
boa luz aparente não indica que a intensidade ou comprimento de onda desta
estejam corretos. Examinar a dureza da superfície da resina não é outro bom
exame, pois a profundidade de cura varia e mesmo uma fraca luz pode polimerizar a
superfície do incremento. Em uma pesquisa onde foram testados 49 dispositivos
fotopolimerizadores, usados em clinicas e hospitais odontológicos, quanto a
intensidade de luz emitida, medida através de um radiômetro, mostrou que a maioria
não se enquadrava nos níveis recomendados pelos fabricantes (DUNNE; MILLAR,
1996).
Dentistas deveriam observar cuidadosamente os sinais de degradação do
bulbo, do refletor e da ponta de seus fotopolimerizadores. A degradação do bulbo e
38
do refletor são comumente atribuídos ao superaquecimento do dispositivo que pode
ser minimizado caso o ventilador do mesmo encontre-se em boas condições,
permitindo ciclos completos de polimerização sem interrupções. Um radiômetro
dental deveria ser usado periodicamente para medir a intensidade de luz e para
determinar quando existe a necessidade de tomar alguma medida corretiva (TATE;
PORTER; DOSCH, 1999).
As medições da intensidade de luz emitida pelos fotopolimerizadores,
deveriam ser feitas semanalmente ou mensalmente dependendo da freqüência de
uso. A intensidade mínima crucial aceitável aparentemente esta entre 280 e
300mW/cm
2
.
A fotopolimerização é iniciada por comprimentos de onda
eletromagnéticos entre 400 e 520nm, excluindo assim os espectros de luz verdes,
amarelos e vermelhos, os quais possuem seus comprimentos de onda dentro da
faixa de 520 a 720nm
(CAUGHMAN; RUEGGEBERG; CURTIS, 1995).
Mills, Jandt e Ashworth (1999), estudaram a profundidade de polimerização
em resinas fotopolimerizáveis com aparelhos do tipo LED e outro de luz halógena e
concluíram que os dispositivos do tipo LED possuem um potencial para o uso em
clinicas odontológicas visto que sua performance não reduz significativamente com o
tempo ao contrario das luzes halógenas.
O radiômetro é um instrumento muito útil para obtenção da intensidade de luz
instantânea (mW/cm
2
) de unidades fotopolimerizadoras produtoras de luz visível.
Estes aparelhos não fornecem a distribuição do espectro de luz diretamente,
entretanto, em um estudo comparativo das medições feitas com um radiômetro e um
scanner monocromático usado para análises de espectros de luz, mostrou que os
resultados correlacionaram-se bem, principalmente na faixa dos 450 a 500nm. Este
aparelho provou ser uma fonte eficaz na análise da eficiência de polimerização dos
aparelhos fotopolimerizadores (LEE et al, 1993).
Em um estudo realizado na Austrália, para avaliar a eficiência dos aparelhos
para foto-polimerização, utilizados pelos dentistas em seus consultórios, foi
encontrado para 214 aparelhos que, aproximadamente 27% destes emitiam luz em
uma intensidade de 200mW/cm
2
ou menos, isto é, inadequada para polimerização
de incrementos com espessuras de 2mm e apenas uma porcentagem em torno de
26% emitiam luz em uma intensidade considerada aceitável caso usado o correto
tempo de polimerização. Quase metade dos dentistas entrevistados (44%)
polimerizavam os incrementos usando 20s ou menos. Percebeu-se também
39
analisando os resultados que os aparelhos fotopolimerizadores perdem a
capacidade de emitir luz no correto espectro, para cada unidade, a medida do
passar do tempo e os dentistas em geral, desconhecem a necessidade de
manutenção dos mesmos (MARTIN, 1998).
Voltagem pode ser definida como a energia elétrica que alimenta os
aparelhos movidos por ela e é medida em Volts, através de um voltímetro. A
intensidade de luz de saída de um aparelho fotopolimerizador pode ser afetada
diretamente pela voltagem. Em uma mesma cidade, dependendo do horário,
estação do ano ou mesmo das instalações elétricas de um único prédio, podemos
encontrar variações significativas na voltagem. Os aparelhos Elipar-II
(ESPE/Premier, Norristown, PA 19401) e o Heliomat-MF (Vivadent-USA, Inc,
Tonawanda, NY 14150) foram dentre outras seis unidades fotopolimerizadoras, os
menos sensíveis a variações na voltagem, não alterando significantemente suas
intensidades luminosas (TAKAMIZU et al, 1988).
Um estudo realizado comparando diferentes dispositivos de polimerização
(LED’s e luz halógena de diferentes marcas) quanto a profundidade e ao tempo de
exposição, revelou que todos foram capazes de polimerizar incrementos de 2mm a
6mm no tempo de 20s (LINDBERG; PEUTZFELDT; DIJKEN, 2004).
Dunne e Millar (1996), verificaram em seu estudo que mesmo aparelhos com
pouca saída de luz foram capazes de polimerizar incrementos de 1,9mm, entretanto,
somente 50% era totalmente polimerizado e o fato de aumentar o tempo de
exposição a luz de 20s para 60s, aumentou a profundidade de cura. Outra pesquisa
nesta área pode concluir que os LED’s demonstraram maiores valores de irradiação
de luz e profundidade de polimerização para canforoquinona do que dispositivos de
luz halógena (MILLS; JANDT; ASHWORTH, 1999).
Por outro lado, um estudo realizado por Rahiotis et al (2004), avaliando a
conversão de monômeros, a formação de gap’s, o percentual de polimerização
linear e a profundidade de polimerização para resina composta híbrida THP,
polimerizada por três fontes de luz distintas, Virtuoso-PAC, Elipar Trilight-QTH e o
Freelight-LED, mostrou que para o total de características mensuradas o Trilight (luz
halógena), no seu modo exponencial de polimerização, apresentou os resultados
mais satisfatórios.
Nomoto (1997) estudou a alteração do comprimento de onda na
polimerização de uma resina composta fotopolimerizável. Foi utilizada a
40
espectroscopia infravermelha antes e após a ativação da resina. Foi verificado
comprimento de onda de 470nm como o mais eficiente para a polimerização da
resina foto ativada com o iniciador, canforoquinona. Uma taxa entre 450 a 490nm
considera-se ideal para uma polimerização efetiva. Com isso, o autor expressa que
a polimerização depende tanto do comprimento de onda como da intensidade de luz
e o tempo de exposição à luz.
Nitta (2005) buscou avaliar a influência do diâmetro da ponta de um aparelho
fotopolimerizador do tipo LED na polimerização das resinas foto-ativadas. Usando
para o mesmo aparelho pontas de 4mm, 8mm e 10mm de diâmetro, o autor
encontrou que a melhor polimerização (profundidade de polimerização e dureza
Knoop) se deu quando utilizado a ponta com diâmetro de 4mm, mostrando que
existe uma concentração da luz emitida pelo aparelho quando a ponta externa
possui um diâmetro menor do que aquele onde a luz é gerada no aparelho. As
pontas com diâmetros maiores apesar de serem capazes de irradiar uma maior
área, a luz que por elas atravessa, perde intensidade e mais pronunciadamente nas
bordas. O aumento do tempo de irradiação sugerido pelos fabricantes, pode
compensar a redução da intensidade de luz quando utilizados aparelhos com pontas
de diâmetros superiores a 4mm.
A maioria das resinas fotopolimerizáveis encontradas no mercado, possuem a
canforoquinona como foto-iniciador. Este componente é o responsável por dar inicio
ao desencadeamento da reação de polimerização destas resinas, através da
absorção do espectro de luz na faixa do comprimento de onda de 400 a 500nm,
transformando-se em um tripleto que interage com moléculas doadoras de elétrons
ou prótons, como as aminas terciárias, formando radicais livres (STANSBURY,
2000; COOK, 1992).
A canforoquinona é um composto sólido amarelo com um grupamento de
cromóforos que não clareiam-se com a absorção de luz, assim, uma grande
quantidade da mesma na formulação de uma resina, levará a um não desejado
“amarelamento” que pode comprometer o resultado estético da restauração
(RUEGGEBERG; ERGLE; LOCKWOOD, 1997).
O processo de absorção de luz pelos foto-iniciadores é fundamental para
proporcionar uma maior eficiência das reações fotoquímicas, desta forma, é
importante selecionar componentes cujos espectros de absorções sobreponham-se
ao espectro emitido pelas fontes emissoras escolhidas para cada trabalho.
41
Recentemente, fabricantes incluíram diferentes tipos de foto-iniciadores na matriz
orgânica das resinas para que trabalhem em sinergismo com a canforoquinona ou
sozinhos (PARK; CHAE; RAWLS, 1999).
A probabilidade de absorção de luz por uma molécula depende do
coeficiente de extinção (ε
λ
) e do número de fótons disponíveis que podem ser
absorvidos. Grandes valores de ε indicam uma grande probabilidade de absorção
em um determinado comprimento de onda, possibilitando a utilização de uma grande
gama de espécies de iniciadores, consequentemente, melhorando a cinética da
polimerização (ALLEN, 1996).
Algumas resinas como a Definite e Solitaire2, contem em sua composição co-
iniciadores em adição a canforoquinona, que absorvem o espectro de luz em uma
faixa abaixo dos 410nm. No caso da Solitaire2 este co-iniciador é conhecido pelo
2,2-dimethoxy diphenyletanone (DMBZ) e no caso da Definite, pelo diphenyl (2,4,6-
trimethylbenzoyl) phosphinoxid (Lucirin TPO). Quando utilizados aparelhos do tipo
LED, tem-se uma boa combinação da faixa de comprimento de onda emitidos por
estes e o espectro de absorção da canforoquinona e um pobre espectro de luz na
faixa de absorção dos co-iniciadores. Logo, nos casos das resinas que possuem
iniciadores adicionais a canforoquinona ou apenas estes fotoiniciadores diferentes a
ela, podem ter suas propriedades reduzidas pela falta de conversão completa de
seus monômeros, podendo também ter a liberação de substancias tóxicas elevadas,
assim como, a falha da restauração (UHL; MILLS; JANDT, 2003
b
).
Uhl, Sigusch e Jandt (2004) realizaram um estudo testando um dispositivo de
LED (protótipo FSU Jena) de segunda geração e uma lâmpada halógena
convencional (Polofil) quanto a sua capacidade de polimerização. A profundidade de
polimerização foi medida por um penetrômetro sobre a superfície de corpos de prova
de 4mm de diâmetro e 2mm de espessura. As resinas compostas Z100 (3M – cores
A2 e A4), Admira (VOCO- cores A2 e A3,5) e Revolcin flow (Merz Dental- cores A2 e
A3,5), foram utilizadas para confecção dos 96 corpos de prova (8 para cada resina
de cada cor). As duas primeiras resinas tem como foto-iniciador apenas a
canforoquinona e a resina Revolcin flow possui um co-iniciador que absorve luz em
um comprimento de onda inferior a 410nm. O protótipo de LED alcançou,
estatisticamente significante, maiores profundidades de polimerização do que o
dispositivo de luz halógena para todas as resinas. Para as resinas Z100 e Admira,
não houve diferenças estatísticas no teste de Knoop de dureza, em ambos lados dos
42
corpos de prova, quando polimerizadas pelo LED ou pela luz halógena. Entretanto, a
resina Revolcin flow apresentou resultados para o teste Knoop menores quando
polimerizada pelo protótipo de LED.
A eficiência da polimerização de uma resina envolve uma série de fatores,
entretanto, dois destes são considerados primordiais na influência deste processo. O
primeiro, a quantidade de luz absorvida pelos fotoiniciadores e o segundo a
capacidade dos radicais livres formados em promover o processo de polimerização.
Para este segundo fator, é necessário conhecer a quantidade de monômeros
polimerizados por fóton absorvido. Em conjunto, os resultados destes dois fatores
podem ser usados para identificar a melhor performance de fotoiniciadores
específicos, para o processo da polimerização. A canforoquinona, quando irradiada
por um dispositivo do tipo LED (Ultrablue LED, neste caso), apresenta a melhor
eficiência fotopolimerizadora. O Lucirin, quando iluminado por um aparelho
polimerizador de luz halógena, mostra uma eficiência maior do que os outros
fotoiniciadores testados neste estudo, devido a grande capacidade dos radicais
livres por ele formados de promoverem a polimerização, assim como, o espectro de
luz por ele absorvido e emitido por esta unidade fotopolimerizadora (NEUMANN et
al, 2006).
Todo estímulo transmitido via dentina gera uma resposta no tecido pulpar.
Para entender qualitativamente o que ocorre na polpa dentaria ao ser aplicado uma
certa quantidade de calor, macacos da espécie Macaca rhesus foram selecionados
para este fim, devido ao formato apropriado de seus dentes assim como, pela
morfologia similar aos dentes humanos. Um dispositivo para medir a temperatura foi
colocado dentro da polpa dos dentes destes animais e depois de terminados os
testes, eram sacrificados para estudos histológicos. O calor foi aplicado aos dentes
em diferentes quantidades e os cortes histológicos realizados nos períodos de dois,
sete, 14, 56 e 91 dias após a injúria. Um aumento da temperatura em 5,5
o
C , depois
de dois dias, gerou alteração da estrutura da polpa a qual na maioria dos casos o
processo de reparo teve sucesso no fim de 56 dias. Quando a injuria térmica foi de
aproximadamente 11
o
C, 13 dos 21 dentes avaliados apresentaram características
de abscessos intra-pulpares, outros necrose e poucos reparados. Os dentes que
receberam calores superiores a estes apresentaram necrose no fim dos testes. O
estudo demonstrou que tanto a quantidade como a intensidade de calor aplicados a
43
um dente são importantes a fim de evitar iatrogenias causadas principalmente pelo
uso de brocas (ZACH; COHEN, 1965).
Pohto e Scheinin (1958), fizeram observações a nível microscópico sobre a
influência de irritantes térmicos na circulação de dentes incisivos inferiores de ratos
vivos. As reações vasculares foram observadas em polpa exposta e não exposta.
Tanto o resfriamento como o aquecimento foi estudado. Quando a temperatura da
polpa era diminuída em 6
o
C, a velocidade do fluxo sangüíneo diminuía, mas, na
maioria dos casos não era observada trombose ou danos irreversíveis. Com o
aumento da temperatura em 2
o
C, já era possível observar um aumento no fluxo
sangüíneo e nos casos de polpa não exposta, aumentos de temperatura de 9
a
13
o
C, causavam falência e necrose destas polpas.
Avaliar o potencial de dano de materiais restauradores a polpa dental, torna-
se uma tarefa mais complexa, visto que fatores como a quantidade de material
empregado e quantidade de dentina remanescente entre este e a polpa alteram a
quantidade de calor que atinge os tecidos pulpares. Para investigar o calor gerado
no momento da polimerização das resinas Z100 MP (3M), Durafill VS (Heraeus
Kulzer) e Solitaire2 (Heraeus Kulzer), nas cores A2 e A4, pelos aparelhos de luz
halógena Trilight (3M ESPE) e Translux CL (Heraeus Kulzer) e pelos dispositivos de
LED Elipar Frelight (3M ESPE) e um protótipo (LED63-Universidade de Bristol, UK),
fez-se uma leitura detalhada da distribuição da temperatura pelos corpos de prova,
com uma câmera de lentes infravermelha de alta resolução, a IRRIS-256ST (CE,
Cincinnati Electronics, OH, USA). Os resultados mostram que o tipo de resina, a cor
da resina e a fonte polimerizadora utilizada, influenciam na temperatura atingida nos
corpos de prova durante a polimerização. Quando utilizados os dispositivos do tipo
LED, as resinas de cores mais claras (A2) apresentaram maiores incrementos nas
temperaturas e alcançaram seu pico máximo nos primeiros segundos após iniciada
a polimerização. Quando utilizados o Trilight e o Translux CL, as resinas com cores
mais escuras (A4) atingiram maiores temperaturas e as máximas temperaturas nos
segundos finais da polimerização. As imagens da câmera infra-vermelha mostraram
que as resinas de cores claras possuem a tendência de apresentarem maiores
temperaturas nos primeiros momentos da polimerização e uma maior propagação
em profundidade destas temperaturas, do que nas resinas de cores mais escuras.
Apesar de que os dispositivos do tipo LED causam menores variações nas
44
temperaturas das resinas do que os aparelhos de luz halógena, ambos causam
riscos de danos a poupa dentária (UHL; MILLS; JANDT, 2003
a
).
Asmussen (2003), estudou as resinas Z250 (3M ESPE), Pertac II (3M ESPE)
e a Definite (Degussa) e os aparelhos XL3000 (3M ESPE) de luz halógena, Elipar
Freelight (3M ESPE) e o e-Light (GC), estes dois últimos sendo do tipo LED. Módulo
e resistência flexural, profundidade de polimerização, contração de polimerização e
grau de conversão dos monômeros foram os parâmetros analisados. Os corpos de
prova foram todos padronizados quanto ao seu tamanho como ao tempo de
polimerização. Os dispositivos do tipo LED proveram corpos de prova das resinas
estudas com características iguais ou moderadamente inferiores as conseguidas
com a lâmpada halógena. Para as três resinas estudadas, a resistência flexural e a
profundidade de polimerização resultantes da irradiação com os aparelhos de LED
preencheram os requisitos das normas ISO.
Nomoto, Mccabe e Hirano (2004), compararam um aparelho de luz halógena
(New Light-VL II) com cinco tipos diferentes de aparelhos de arco de plasma e um
do tipo LED (Elipar Free Light) quanto a profundidade de polimerização. Conclui-se
que aparelhos de arco de plasma são capazes de polimerizar um corpo de prova de
resina utilizando um tempo muito menor do que a lâmpada halógena utilizada no
estudo. Apesar de que a profundidade de polimerização nas resinas compostas
alcançada pela exposição ao plasma por 3seg ou por LED durante 20s satisfez os
requisitos de 1,5mm mínimos estipulados pela ISO 4049 (2000), estas unidades
necessitam irradiar a resina por um tempo maior do que o recomendado por seus
fabricantes para igualarem-se a profundidade de polimerização produzida pela
lâmpada halógena por 20s.
Para testar a hipótese de que a dureza de cinco resinas compostas
fotopolimerizáveis (Hellomolar, Solitaire 2, Vit-I-escence, Z250 e Herculite XRV)
proporcionada por um dispositivo fotopolimerizador do tipo LED de terceira geração
(UltraLume 5) seria igual ou maior do que a proporcionada por dois dispositivos do
tipo LED de segunda geração (Elipar FreeLight 2 e LEDDemetron I) e uma lâmpada
halógena convencional (Optilux 401), um teste de dureza Knoop foi aplicado aos
corpos de prova das diferentes resinas de cor A2 e espessuras 2mm e diâmetro de
12mm após a polimerização a diferentes distâncias consideradas de relevância
clinica (2mm e 8mm). Conclui-se que o dispositivo UltraLume 5 polimerizou as cinco
resinas na distância de 2mm igualmente ou melhor do que os outros dispositivos em
45
99% dos casos e na distância de 8mm em 86% dos casos (PRICE; FELIX;
ANDREOU, 2005).
2.3 ENERGIA SUPERFICIAL
Adesão é o estado em que duas superfícies, de diferentes materiais, se
mantém unidas por forças de atração molecular ou forças mecânicas. Quando a
adesão é regida por forças de atração molecular, é dita adesão específica e quando
as forças mecânicas são as responsáveis pela união, adesão mecânica (por
embricamento). Apesar desta distinção, é muito improvável que estes dois tipos de
adesão possam ser inteiramente separados pois, aparentemente mesmo a
superfície mais lisa aos olhos humanos, microscopicamente alguma rugosidade
deverá apresentar. O fenômeno da adesão entre duas superfícies é mais
comumente alcançado quando utiliza-se um adesivo, isto é, uma substancia capaz
de manter outros materiais unidos por suas propriedades de superfície, como por
exemplo sua capacidade de molhabilidade, uma das interações contida no problema
proposto nesta dissertação (STEENBECKER,1998; STEENBECKER, 1999).
Molhabilidade é um fenômeno que foi descrito primeiramente por Thomas
Young, em 1805 no Philosophical Transactions of the Royal Society of London,
como uma interação entre as forças adesivas entre um líquido e um sólido e as
forças coesivas dentro do líquido, que em termos, ditam se o molhamento ocorre. As
forças adesivas fazem, por exemplo, com que uma gota se espalhe e as coesivas
fazem com que essa gota tenda a formar uma esfera. A molhabilidade pode ajudar a
caracterizar superfícies e determinar interações entre líquidos e sólidos. Os
fenômenos da molhabilidade são regidos por interações moleculares, logo, a
natureza dessas propriedades devem ser estudadas, podendo ser de origem
química ou física (BERG, 1993).
Quando estuda-se a mecânica dos meios contínuos ambas forças de
superfície e de campo são encontradas. As forças de superfície são aquelas
presentes nas fronteiras de um meio através do contato direto e as forças de campo
são aquelas existentes sem contato físico e distribuídas por todo o volume do fluido,
como a força gravitacional e a eletromagnética. A resultante das forças que atuam
em alguma porção de um meio nos fornecem suas tensões. Esta definição nos
46
fornece uma maneira de descrever como as forças atuantes nos limites deste meio
são transmitidas através dele. Força e área são quantidades vetoriais, porém, o
campo de tensões é um campo tensorial, visto que são necessárias nove
quantidades para especificar o estado de tensão em um fluido (FOX; MCDONALD,
2001).
Como resultado do desequilíbrio gerado entre as forças que atuam sobre as
moléculas superficiais em relação àquelas que se encontram no interior da solução,
temos o que é chamada de tensão superficial. A quantidade de interações
intermoleculares realizadas na interface líquido/ar é menor do que no interior deste
mesmo líquido. A força resultante que atrai as moléculas superficiais de um líquido
para o seu interior, torna-se o principal obstáculo para a formação de bolhas e gotas.
Como estas forças coesivas tendem a diminuir a área superficial ocupada pelo
líquido, observa-se com freqüência, gotas adotando uma forma esférica. A esta força
atuante na superfície dos líquidos dá-se o nome de tensão superficial e, geralmente,
é quantificada calculando-se o trabalho gerado no aumento da área deste líquido
(ADAMSON; GAST, 1997).
Todo átomo e molécula tendem a moverem-se por causa da energia cinética
que possuem. Este movimento é totalmente livre nos gases, limitado nos líquidos e
praticamente nulo nos sólidos. Por conseguinte, toda molécula livre tende, por
coesão, aproximarem-se ou atrair suas moléculas vizinhas. Em toda molécula de um
corpo sólido, é nula a possibilidade de sua energia cinética manifestar-se, pois está
presente a atração pelas forças de coesão em suas moléculas superficiais. Esta
energia cinética se manifesta por um campo eletrostático que se conhece como
energia superficial, a qual é capaz de atrair as moléculas livres do meio que tenham
um campo elétrico contrário. Os corpos cristalinos têm alta energia superficial (como
esmalte e materiais cerâmicos), assim como os de natureza metálica. Já os corpos
orgânicos como a dentina, o cemento e os polímeros têm uma baixa energia de
superfície (STEENBECKER, 2003).
Resumindo, molhabilidade é a capacidade de um líquido molhar um sólido.
Quanto menor é a tensão superficial de um líquido frente a um sólido de alta energia
superficial, maior é a molhabilidade e inversamente, uma alta tensão superficial de
um líquido e uma baixa energia superficial de um sólido, impedirá que o líquido
molhe o sólido e maior será a tendência de formar gotas sobre sua superfície
(ANABALÓN et al, 1977) . O grau de impressão ideal ocorre quando os valores de
47
tensão superficial do líquido adesivo são ligeiramente menores que os valores de
energia superficial do substrato sólido (URIBE-ECHEVARRIA, 1990; BLUNCH,
2000).
Um dos principais fatores que favorecem a adesão em odontologia, com
relação à superfície, é a alta energia superficial. Quanto mais alta esta energia,
maior será o potencial de atrair para sua superfície biomateriais restauradores
aderentes como os sistemas adesivos. Quanto à lisura de superfície, do ponto de
vista da adesão física, é indispensável que a superfície seja irregular para que nela
se trave um adesivo ao tomar presa. Por outro lado, do ponto de vista da adesão
química, é preferível uma superfície lisa onde um adesivo pode correr e adaptar-se
sem dificuldade. O esmalte é um corpo sólido, cristalino, com uma alta energia de
superfície, praticamente não tem água em sua composição, portanto é fácil de limpar
e secar. Dado suas características morfológicas físico-químicas, é capaz de
adsorver fluídos que rodeiam sua superfície. Se encontra-se limpo e seco, comporta-
se como um corpo hidrófilo. Já a dentina é um corpo físico sólido, não cristalino,
tubular, com uma baixa energia superficial, difícil de limpar, não conveniente de se
secar (para não alterar seu equilíbrio hídrico), tem uma quantidade importante de
água, devendo ser considerado, portanto, um corpo úmido. Devido suas
características morfológicas, físico-químicas, que forma um complexo com a polpa, é
fácil compreender que ela pode captar ou perder água com muita facilidade; o que
implica em uma potencialidade de comportar-se como um sólido permeável, difusível
e penetrável (HENOSTROZA, 2003).
Para avaliar a energia superficial livre de um sólido deve-se levar em
consideração a importância das interações que participam na interface do mesmo.
Uma dificuldade neste ponto, é que não existe uma única teoria aceita no meio
cientifico, criando um paradigma. Não havendo uma concordância entre os
pesquisadores, de pouco servem estas implicações. As interações podem ser
resumidas pelas forças de Lifshit-van der Waals e pelas interações de Lewis ácido-
base, assim comummente e repetidamente descritas na literatura como a Teoria
Ácido-Base. As teorias que destas destoam, podem ser resumidas palas Equações
de Estado. Esta última, possui alguns autores que a defendem, porém, tem sido
muito criticada pelo ponto de vista da termodinâmica. A habilidade de criar equações
numéricas que aparentemente funcionam, não pode ser o único requisito para
aceitar ou rejeitar uma teoria. Sobre este ponto de vista, a Equação de Estado não
48
fornece subsídios “microscópicos” para o entendimento das superfícies, enquanto
que a primeira teoria é capaz de aplicar os conceitos de ácido e base neste campo.
Por outro lado, ambas teorias dividem a mesma idéia básica, que seria a de colocar
de uma forma explicita o trabalho reverso de adesão, em função de algumas
quantidades particulares das superfícies separadamente (energia da interface
sólido-liquido), a equação proposta por Dupré em 1860, W
adh
= γ
lv
+γ
sv
- γ
sl
, onde
γ
lv
, γ
sv
e γ
sl
são respectivamente as tensões interfaciais do líquido-vapor, sólido-
vapor e sólido-líquido. Geralmente, quando a medida do ângulo de contato excede
10
o
, a pressão exercida pelo meio gasoso no sistema é seguramente negligenciada.
A equação de Young, proposta em 1805, apesar de não ter sido demonstrada e não
possuir provas experimentais, permite reescrever esta equação em termos de
quantidades experimentais, relacionando a tensão superficial líquido-vapor e o
ângulo de contato θdo liquido sobre o sólido, W
adh
= γ
lv
+γ
sv
- γ
sl
= γ
lv
(1 + cosθ). A
teoria da Equação de Estado assume a relação de três parâmetros, enquanto que o
modelo Ácido-Base oferece duas distintas formulações dependendo da escolha
proposta por diferentes autores.
A primeira equação refere-se a proposta pela teoria da Equação de Estado e as
seguintes pela teoria Ácido-Base por diferentes autores.
W
adh
= 2 √ γ
lv
γ
sv
e
-β(γlv - γsv)2
W
adh
= 2 √γ
LW
lv
γ
LW
sv
+ ∫N(- ΔH
AB
) , por Fowkes.
W
adh
= 2(√γ
LW
lv
γ
LW
sv
+ √ γ
+
lv
γ
-
sv
+√ γ
-
lv
γ
+
sv
), por Good-van Oss-Chaudhury.
W
adh
= trabalho reverso de adesão, é a energia necessária para separar duas
interfaces e deve ser igual a variação da energia livre do sistema, também
equivalente a energia livre de Gibbs (-ΔG = W
adh
).
β = constante dita universal, todavia continua vista por muitos cientistas como um
problema não resolvido. Caso não seja constante, a teoria da Equação de Estado
pode sofrer grandes problemas.
LW = componente dispersivo.
∫= parâmetro que expressa o papel do componente entrópico e capaz de converter
calor das interações interfaciais ácido-base em energia livre, normalmente igual a 1.
N = numero de ligações interfaciais ácido-base envolvidas (expresso em moles/m
2
).
ΔH
AB
= entalpia calculada pela teoria de Drago.
49
A teoria de Fowkes exige que os parâmetros ∫ e N sejam calculados, aumentando o
grau de complexidade junto com a parte experimental da coleta de dados, onde é
necessário medir os ângulos de contato sob diferentes temperaturas, para avaliar a
importância dos componentes entrópicos das interações. Na teoria de Good-van
Oss-Chaudhury, a medição dos ângulos é feita sob a mesma temperatura, um dos
motivos pelo qual esta teoria seja tornou-se a mais empregada nos trabalhos
realizados nesta área (DELLA VOLPE; SIBONI, 2000).
As teorias acima expressadas são capazes de fornecer dados aceitáveis
sobre as superfícies apesar de ignorarem a contribuição da pressão para o cálculo
da energia superficial livre. Todas as teorias possuem alguma porção empírica e em
alguns casos, como o da teoria da equação de estado, não respeitam por completo
as leis da termodinâmica, baseando-se mais em cálculos matemáticos, como por
exemplo no cálculo dos graus de liberdade (∫) e da constante β, cujo valor varia
significantemente entre sólidos ou pares de líquido-sólido (SIBONI et al, 2004
a
).
O conhecimento das componentes separadamente da energia superficial
promove um melhor entendimento a respeito das interações inter-moleculares e
permite uma comparação mais fidedigna entre os estudos desta área. Os ângulos de
contato, quando bem selecionados e medidos, contêm informações sobre as forças
inter-moleculares se e somente se os cálculos matemáticos forem bem aplicados,
correlacionando os dados obtidos com as componentes da tensão superficial e a
teoria ácido-base (SIBONI et al, 2004
b
).
O ângulo de contato proposto por Young, uma das principais quantidades
necessárias para o cálculo da energia superficial de um sólido, pode ser definido
como o ângulo formado quando uma interface liquido/vapor encontra uma superfície
sólida. Ele é especifico e determinado pela interação entre as três interfaces, apesar
de não limitado apenas a interface liquido/vapor, podendo ser aplicado na interface
de dois líquidos ou dois vapores. Para ilustrar este conceito, a maneira mais comum
é a imagem de uma gota sobre uma superfície lisa e plana, onde o ângulo de
contato é formado por uma tangente da parede da gota, que parte do ponto trifásico
sólido/liquido/vapor, com a superfície do sólido (ISRAELACHVILI, 1985-2004).
O ângulo de contato não se dá somente em função de propriedades
macroscópicas dos materiais sólidos, propriedades dos líquidos testes e das
propriedades dos gases que envolvem todo este sistema, mas também, dos
50
fenômenos hidrodinâmicos e das propriedades microscópicas da superfície dos
sólidos estudados, como sua rugosidade, espessura e composição do biofilme na
superfície ativa. Assim, o ângulo de contato é a observação macroscópica da
resultante destes fenômenos e propriedades (GAJEWSKI, 2005). Quanto a
espessura de um corpo de prova, o ângulo de contato é apenas sensível aos
primeiros angstrons da superfície devido a natureza das forças envolvidas no
processo de molhabilidade (ZISMAN, 1964).
Os ângulos de contato formados em uma superfície, estão ligados
inversamente com a energia superficial livre da mesma superfície. Estes são a
medida da reatividade da superfície ou adesividade ao seu meio e somente podem
ser medidos se o espécime estiver limpo, rígido, sem deformações e altamente
suave. Quando temos um pequeno ângulo de contato, temos ao mesmo tempo, uma
alta energia superficial livre. Por sua vez, a energia de superfície está diretamente
ligada a molhabilidade do material, assim, tendo uma alta energia superficial livre
tem-se uma alta capacidade de molhabilidade (GALAN JR, 1999). O diagrama da
morfologia da molhabilidade de cada substrato depende basicamente do tipo de
material, da forma dos sulcos da superfície e do ângulo de contato (SEEMANN et al,
2005). Diferenças na umidade do ambiente, rugosidade e química das superfícies,
podem todas contribuir para discrepâncias significativas entre outros estudos.
Uma das importâncias dos ângulos de contato é que estes podem fornecer
informações sobre a tensão superficial dos sólidos através da equação de Young,
criada em 1805: γ
lv
cosγθ
Y
= γ
sv
- γ
sl
, onde γ
lv
, γ
sv
e γ
sl
são respectivamente as
tensões interfaciais do líquido-vapor, sólido-vapor e sólido-líquido. O ângulo de
contato de Young é representado por θ
Y
. Esta equação sugere que a observação do
ângulo de contato de equilíbrio de líquidos sobre sólidos pode ser um ponto de
partida para investigar a energia superficial de um sólido. A equação de Young
implica na utilização de um único ângulo de contato, estático mais comumente em
estudos, visto que a tensão superficial de um sólido é uma propriedade material
esperando-se que seja constante. O líquido utilizado para medição do ângulo de
contato normalmente é puro pois quando é empregada uma mistura o cálculo da
equação torna-se mais difícil além de serem introduzidas complicações devido a
adsorção preferencial. Não devem existir reações físicas ou químicas no liquido ou
entre este e o sólido para que não hajam alterações no ângulo de Young. Por último,
51
as tensões superficiais dos líquidos testados devem ser maiores do que a tensão
superficial esperada do sólido, isto para que não ocorra completo molhamento, uma
alteração da tensão superficial do sólido devido ao fenômeno da autofobicidade
induzido pelo contato líquido/sólido ou ainda pelo fenômeno de adsorção do liquido,
o que poderia causar diferentes valores para a tensão superficial do sólido quando
variado o liquido. Somente em superfícies ditas ideais pode-se medir o verdadeiro
ângulo de contato. A superfície deve ser lisa e caracterizada por um valor bem
definido de energia superficial. Dentro das 4 variáveis contidas na equação de
Young, apenas duas podem ser mensuradas inicialmente, o ângulo de contato e a
tensão superficial do liquido teste. Para poder calcular a tensão superficial do sólido
se faz necessário correlacionar outra equação, neste artigo, uma equação de
relação de estado (KWOK; NEUMANN, 2000).
Existem diferentes tipos de ângulos de contato, o estático e o dinâmico.
Dependendo do problema a ser estudado cada um possui sua aplicação mais
correta. O ângulo de contato estático é aquele medido no instante em que a gota do
líquido formada sobre a superfície encontra seu equilíbrio, para superfícies ditas
ideais e para líquidos que respeitam os critérios acima mencionados, pode ser
utilizado na equação de Young. Em superfícies rugosas ou quando líquidos testes
que reagem com a superfície ou com o meio são utilizados, ou ainda quando
fenômenos de adsorção ou histereses querem ser estudados utilizem-se os ângulos
dinâmicos de avanço e de regresso. Esta segunda técnica exige uma aparelhagem
mais complexa para medição destes ângulos. Deve-se ter em mente esta
diferenciação para que os valores dos ângulos medidos tenham relevância cientifica
quando aplicados as equações matemáticas para o cálculo da energia superficial
livre. A diferença de ângulos de contato também permite que não somente
superfícies ditas ideais e líquidos puros possam ser estudadas, aumentando a gama
de aplicações da equação de Young. Para que o aproveitamento e entendimento
dos resultados de pesquisas realizadas neste campo sejam maiores, é de extrema
importância que os autores especifiquem o tipo de ângulo de contato medido, assim
como, buscar estudar as superfícies em seus meios naturais ou de aplicação
(MORRA, 1990).
Zisman (1964) foi o pioneiro na busca de uma solução para as variáveis
contidas na equação de Young, colocando que para um determinado sólido a
medida dos ângulos de contato não variava randomicamente a medida que o líquido
52
era trocado sugerindo uma possível relação. Geralmente, uma relação retilínea era
estabelecida empiricamente em um gráfico entre o cosseno do ângulo de contato e a
tensão superficial de cada série homologa de líquidos orgânicos testados. A tensão
superficial crítica era então tirada da hipótese de que o ângulo de contato de um
líquido sobre um sólido era igual a zero quando a energia superficial do sólido e a
tensão superficial do líquido são iguais e a energia interfacial sólido-líquido é
reduzida a zero, desprezando a influencia da pressão do vapor. Aplicando esta idéia
a equação de Young γ
lv
cosγθ
Y
=γ
sv
-γ
sl
temos, quando o ângulo de contato é igual a
zero, o cosseno deste ângulo igual a 1 e γ
sl
= zero resta a equação: γ
lv
=γ
sv
. Assim
em um gráfico do cosseno do ângulo de contato versus a tensão superficial do
líquido pode-se interceptar a reta no ponto onde o cosseno do ângulo de contato era
igual a 1, obtendo a tensão superficial crítica que seria equivalente a energia
superficial livre do sólido. Várias superfícies e líquidos foram testados e esta relação
parecia manter-se. Entende-se então por tensão superficial critica a medida de
tensão superficial que um determinado líquido deve possuir para molhar
completamente aquela superfície. Líquidos com valores de tensão superficial
maiores do que o crítico implicam em formação de gotas e abaixo, molhamento
completo. A relação proposta por Zisman e colaboradores comprova a existência de
uma equação que possa ser utilizada junto a equação de Young para o cálculo da
energia superficial de um sólido.
Subseqüente aos trabalhos de Zisman (1964), duas linhas de pensamento
evoluíram, a primeira visando as componentes da tensão superficial e a segunda, a
qual é vista como uma continuação dos trabalhos de Zisman, abordando a equação
de estado. A primeira linha de estudo acredita que as diversas forças inter-
moleculares dos líquidos influenciam nos valores colocados na equação de Young,
Teoria de Good-van Oss-Chauldhury, e na segunda, acredita-se que estas
contradizem a realidade física. Neumann et al (1974), Kwok e Neumann (1999) e
Kwok e Neumann (2000) chegaram a uma serie de conclusões que combinaram na
teoria da Equação de Estado. Começando pela análise de um de seus gráficos γ
lv
cosγθ versus γ
lv
para duas superfícies não inertes, onde o ângulo de contato foi
calculado através de uma analise assimétrica do formato da gota, perceberam que
os valores de
γ
lv
cosγθ
variavam sistematicamente com γ
lv
para a mesma superfície
sólida, já imaginando que seria possível deduzir uma relação funcional para tal
53
padrão. Para confirmar estes dados, Neumann realizou uma serie de estudos com
outros autores correlacionando as mesmas medidas, usando métodos acurados
para medição dos ângulos de contato, chegando ao mesmo resultado de seu estudo
anterior, um padrão independente da técnica experimental e da estrutura do liquido,
desde a substancia mais hidrofóbica a mais hidrofílica por ele estudada, sugerindo
então, que γ
lv
cosγθdepende somente de γ
lv
e γ
sv
,
sendo γ
sv
constante. Desta
sugestão surge a função γ
lv
cosγθ = ƒ(γ
lv,
γ
sv
) (equação 1), onde ƒ é uma função
ainda desconhecida. Neste mesmo ponto, conclui-se que as interações inter-
moleculares dos líquidos e sólidos, as quais dão origem as tensões superficiais, não
possuem efeito adicional ou independente sobre os ângulos de contato.
Combinando a equação 1 com a formula de Young, o autor expressa γ
sv
como outra
função desconhecida F, somente de γ
lv
e γ
sv
, permitindo a procura de uma equação
na forma de γ
sl =
γ
sv
- ƒ(γ
lv,
γ
sv
) = F(γ
lv,
γ
sv
) (equação 2). Isto é conhecido como uma
equação de relação de estado. Na literatura existem equações nesta forma a um
longo período de tempo, como as de Antonow e Berthelot. Para calcular a tensão
superficial do sólido basta resolver uma ou outra simultaneamente a equação de
Young. A combinação destas equações forma uma equação comum na qual
sabendo-se o ângulo de contato e a tensão superficial do líquido teste, podemos
calcular a energia superficial de um sólido.
cos θ
Y
= -1 + 2 γ
sv
/γ
lv
Regra de Antonow ou
cos θ
Y
= -1 + 2 √γ
sv
/γ
lv
Regra de Bertholet
A regra de Antonow não possui uma base teórica para sustentar os dados com ela
obtidos e a regra de Bertholet é somente uma aproximação que também não
providencia uma base segura para o entendimento das interações polares. Para isso
se faz necessário modificar a regra de Bertholet, levando ao que se conhece como a
Equação de Estado para a tensão interfacial sólido-liquido,
cos θ
Y
= -1 + 2√ γlv/γsv
e
-β(γlv - γsv)2
Nesta nova equação, βé uma constante universal, podendo ser calculada pelo
método de Newton ou por técnicas de analises de quadrados perfeitos, vários
estudos e cálculos realizados chegaram a um valor aproximado de β= 0,0001234
(m
2
mJ
-1
)
2
. Conhecendo-se βe sendo γ
sv
constante em um mesmo sólido, pode-se
prever a partir da medida de um único ângulo de contato entre um sólido e apenas
54
um líquido teste, os ângulos de contato formados por outros líquidos sobre este
mesmo sólido, assim como, suas tensões superficiais.
O método citado acima para o cálculo da energia superficial livre de sólidos
não distingue as componentes polares e apolares. Em 1961, Lifshitz demonstrou
que em fases condensadas as três forças eletromagnéticas (força dispersiva de
London, o dipolo-dipolo de Keesom e a força dipolo dipolo-induzida de Deebye)
diminuíam com a distância em um mesmo parâmetro e obedeciam as mesmas
combinações de regras. Partindo desta idéia, outra metodologia para cálculos de
energia superficial livre foi proposta considerando que as interações dipolo-dipolo
contribuíam com uma pequena parte para tensão interfacial e superficial e também
que as interações eletromagnéticas eram dominadas pelas forças dispersivas.
Frederick M. Fowkes e colaboradores, assumiram que a energia superficial livre
podia ser determinada pela soma das interações inter-moleculares individuais
existentes na interface em questão. Isto partiu da idéia de que diferentes tipos de
forças agem independentemente das outras em uma interface. Assim, a energia
superficial livre de um sólido pode ser escrita na forma da equação γ
s
TOT
= γ
s
D
+ γ
s
P
,
onde D caracteriza a componente dispersiva (Lifshitz-van der Waals) e P a
componente polar (Ácido-base de Lewis). Esta distinção deu origem mais tarde aos
métodos geométricos e harmônicos para o cálculo da energia superficial livre
(FOWKES, 1964; FOWKES, 1987).
As interações de origem física são aquelas referidas como as forças de
Lifshitz-van der Waals (forças de dispersão) e as de natureza química conhecidas
pelas interações ácido-base, forças eletrostáticas (Electrical Doublé Layer) também
estão presentes quando um sólido é contido em um meio aquoso, porém, estas
forças são medidas diferente e separadamente por eletroforese ou micro-
eletroforese. As forças de Lifshitz-van der Waals (LW) são as forças inter-
moleculares de atração que fornecem coesão a uma estrutura, isto é, sobre dadas
condições determinam o estado da matéria. Todas as moléculas possuem estas
forças, inclusive as apolares. Existem diferentes tipos de forças LW, entretanto,
todas provem de interações entre moléculas que encontram-se eletrostaticamente
desbalanceadas. Dentre estas podemos citar as Forças de Keesom e Deebye, as
Forças dispersivas de London e as Pontes de Hidrogênio (VAN OSS; GIESE;
DOCOSLIS, 2001).
55
Assumindo que o método geométrico poderia descrever tanto as interações
polares como as dispersivas, a equação para o cálculo da energia interfacial de um
sólido pode ser expresso pela equação (1+cos θ) γ
L
= 2[(γ
S
D
γ
L
D
)
0.5
+ (γ
S
P
γ
L
P
)
0.5
] ,
segundo Owens e Wendt (1969), onde os dois componentes da energia superficial
do sólido não conhecidos podem ser obtidos pela mensuração do ângulo de contato
de equilíbrio de dois diferentes líquidos com tensões superficiais conhecidas.
Wu (1973), sugeriu um diferente método, o conhecido como o método
harmônico, onde a energia superficial de um sólido é calculada pela equação
(1+cos θ) γ
L
TOT
= 4 γ
S
D
γ
L
D
/ γ
S
D
+ γ
L
D
- 4 γ
S
P
γ
L
P
/ γ
S
P
+ γ
L
P
. Medindo-se também o
ângulo de contato de dois diferentes líquidos de tensões conhecidas sobre aquele
sólido, as componentes γ
S
D
e
γ
S
P
podem ser calculadas. Este método é baseado na
observação empírica de que o método harmônico fornece melhores resultados
quando polímeros de baixa energia superficial são estudados.
Outra forma mais complexa de calcular a energia superficial livre foi
desenvolvida, introduzindo dentro da componente polar ácido-base de Lewis os
parâmetros de elétron-doador e elétron-receptor. Uma substância pode mostrar
ambas propriedades elétron-doadora ou receptora ou a porção básica pode
sobrepor-se mostrando um comportamento apenas elétron-doador, o contrário
podendo ocorrer mesmo que pouco comum. Materiais que exibem apenas
capacidade elétron-doadora ou elétron-receptora são chamados monopolares. Uma
característica ácido-base apenas se manifesta se o parâmetro oposto esta presente
em outra parte da molécula ou em outra molécula diferente, desta forma, um único
parâmetro polar de um material monopolar não pode contribuir para sua energia de
coesão. Tem-se assim, para materiais bipolares, que γ
s
P
= 2(γ
S
+
γ
S
-
)
0.5
. Logo, para
a energia superficial livre, a nova equação combinada com a equação de Young é
expressa por:
(1+cos θ) γ
L
TOT
= 2(γ
S
D
γ
L
D
)
0.5
+ 2(γ
S
+
γ
L
-
)
0.5
+ 2(γ
L
+
γ
S
-
)
0.5
Nesta equação existem 8 variáveis, desta forma, para resolver-la é necessário que
se utilizem 3 líquidos testes, sendo que, é necessário que se conheçam as
componentes de suas tensões superficiais. Para tornar a obtenção do valor final da
energia superficial livre do sólido mais simples, um dos líquidos utilizados deve ser
apolar, logo, as componentes
γ
L
+
e γ
L
-
terão módulos de valores iguais entre si e
ambas iguais a zero, simplificando a equação para:
56
(1+cos θ) γ
L
TOT
= 2 (γ
S
D
γ
L
D
)
0.5
A equação acima que contém as 8 variáveis é conhecida como CvOG ou vOGC
segundo a variação das iniciais dos pesquisadores que a desenvolveram,
Chaudhury, van Oss e Good (VAN OSS; CHAUDHURY; GOOD, 1988
a
; VAN OSS;
CHAUDHURY; GOOD,1988
b
).
Segundo Combe, Owen e Hodges (2004), a literatura no meio odontológico a
respeito da energia superficial é insatisfatória devido a uma tendência de se
confundir energia de superfície com hidrofobicidade e uma falta de segurança na
escolha dos líquidos teste quando usada a teoria de Good-van Oss-Chaudhury. Por
este motivo, buscou-se desenvolver um protocolo para que houvesse uma
padronização nos estudos odontológicos referentes a este tema. O procedimento
consiste usar cinco líquidos teste (diiodometano, etileno glicol, formaldeido, glicerol e
água destilada) ao menos três vezes sobre cada superfície, interpretar os dados de
acordo com o método de Zisman (tensão superficial critica) para obter aproximações
de γ
S
D
, estimar os parâmetros conseguidos com a teoria de Good-van Oss-
Chaudhury utilizando uma
analise least-square e aplicar os métodos estatísticos de
Bayesian aos resultados.
Dentro dos vários métodos tensiométricos que tem sido desenvolvidos ao
longo dos anos, o goniômetro e a balança de Wilhelmy se tornaram o padrão e os
mais populares métodos para medição de ângulos de contato. Em goniometria, uma
gota é pingada sobre uma superfície e o ângulo formado no ponto de contato entre o
sólido e o líquido (tanto do lado direito como no esquerdo) pela silhueta da gota é
estimado com um goniômetro óptico (manual) ou por analise de imagem
(computadorizado). Neste caso é essencial estabelecer uma correta linha de base
entre a gota e a superfície, assim como, escolher o correto ponto de contato. A
balança de Wilhelmy mede as forças da molhabilidade ao longo do perímetro de um
objeto (tipicamente um prato ou cilindro) regularmente cortado, a medida que este é
submergido ou emergido de um liquido. Neste tipo de medição é necessário um
vasto conhecimento sobre o perímetro a ser molhado e o ponto de contato entre o
liquido e o prato/cilindro. O sólido necessariamente deve entrar e sair do fluido em
um eixo perpendicular (LANDER et al, 1993).
O primeiro goniômetro baseado no modelo NRL do Dr. Zisman, foi
desenvolvido por ramé-hart a quase 40 anos atrás. Atualmente, o nome ramé-hart
57
tornou-se uma marca de grande reconhecimento mundial em termos de
instrumentos para a ciência das superfícies. Sua linha de sistemas de goniômetros
incluem o Goniômetro de Ângulo de Contato (modelos 100-F0 e 120-F0), o
Goniômetro Standard Digital Automated (modelos 200-F1 e 250-F1), que vem
acompanhados dos programas DROPimage Standard ou o DROPimage Advanced e
o Goniômetro Advanced Digital Automated (modelos 300-F1 e 500-F1). Todos os
modelos, exceto o 100-F0, vem com uma micro-seringa (p/n 100-10-20) para a
realizar o gotejamento manual, existindo outros modelos de seringa (RAMÉ-HART
INSTRUMENTS CO.).
As forças acima citadas, participam, em grande parte, na adesão de
substâncias, biológicas ou não, às superfícies dos materiais utilizados na
odontologia. Por este motivo, as tensões superficiais dos materiais e a
hidrofobicidade dos aderentes são de importância relevante para o sucesso, isto é, a
estabilidade e durabilidade dos mesmos (SATOU et al, 1998).
Qualquer material restaurador ou até mesmo a dentição natural são cobertos
na cavidade oral por biofilmes e por materiais oleosos como, óleos da comida,
resíduos de tabaco ou por resíduos da decomposição enzimática incompleta dos
alimentos. Normalmente, é difícil ou impraticável remover por completo estes
resíduos aderentes utilizando-se somente de um simples solvente ou pela
escovação com abrasivos. A adesão bacteriana é influenciada por sua vez por estes
biofilmes, tanto em sua composição como em suas características. As resinas
odontológicas foto-ativadas, possuem mais bactérias aderidas as suas superfícies,
com e sem biofilme, do que as porcelanas e o esmalte (YOSHIDA et al, 1998).
Qualquer bactéria, molécula, polímero ou material colocado na boca de um
paciente é revestido em seguida por uma película salivar que será responsável
posteriormente, pelas reações de adesão aos diversos sítios orais (JEKINSON;
LAMONT, 1997).
As características exclusivas da superfície de cada agente posto no meio
salivar, também está intimamente relacionado com os fenômenos de adesão. É
clinicamente comum observar que superfícies de restaurações feitas em resina,
aparentemente, acumulam mais placa do que esmalte, silicato e amálgama
(LARATO, 1971).
Sonju e Skorjand (1976), caracterizaram a composição da película sobre
esmalte como sendo de alta concentração de ácidos aminoácidos e glucose como
58
principal carboidrato. A espessura máxima da película sobre os dentes alcança
menos que um micrometro depois de uma hora (MAYHALL, 1970). A interação entre
as proteínas salivares e bactérias com o dente ou restaurações é complexa e
provavelmente altamente específica. As superfícies são condicionadas pela película
salivar que favorece a colonização bacteriana, deixando as superfícies mais suaves
e homogêneas para subseqüente adesão. O acabamento e a composição diferentes
em cada material pode influenciar a natureza das proteínas depositadas
(MILOSEVIC, 1992).
Pode-se considerar 32dynes/cm como o valor médio da tensão superficial
crítica para dentes na cavidade oral na situação natural. Os valores exatos variam
de indivíduo para indivíduo por fatores hereditários, de dieta e pela higiene oral. Ao
serem cobertos por biofilmes as superfícies dos dentes passam a apresentar em
média 22dynes/cm de tensão superficial crítica, exigindo mais do adesivo a ser
utilizado. A adesão ao esmalte, dentina ou a materiais restauradores é muitas vezes
inibida pelo fato do material adesivo não molhar por completo a superfície destes
sólidos. Isto permite a formação de bolhas ou bolsas assim como a penetração de
outras substâncias na interface dos mesmos formando áreas de concentração de
tensões. A limpeza das superfícies se faz necessária para promover o sucesso da
adesão. Um agente removedor destas impurezas deve remover proteínas, óleos e
outros resíduos rapidamente e suavemente sem exigir um tratamento mecânico
excessivo, não deve causar dano significativo durante a limpeza aos materiais
restauradores comumente utilizados na odontologia, não deve causar corrosão aos
metais e sim retardar este fenômeno e por último, não deve ser tóxico ou irritante
aos tecidos orais (BAIER, 1992).
Jendresen, Baier e Glantz (1984), desenvolveram um protocolo para medição
de ângulos de contato na cavidade oral de seres humanos. Com o uso de uma
máquina fotográfica com lentes de grande ampliação, fotos em preto e branco eram
tiradas dos líquidos teste sobre a superfície de dentes anteriores superiores ou
inferiores dos indivíduos que se propuseram para a amostra. As fotografias eram
analisadas posteriormente em um dispositivo parecido a um negatoscópio onde
eram medidos os ângulos. Estes resultados foram comparados com estudos
anteriores realizados com goniômetros e foi visto que não existiam diferenças
significativas entre eles. A utilização de um estudo fotográfico permite diminuir o
tempo do procedimento intra-oral, permite realizar a quantidade de medições dos
59
ângulos de contato que sejam necessárias e evita a contaminação da superfície pelo
fato de não ser necessária a coleta do material para posterior análise. Para a maioria
dos líquidos utilizados para medição do ângulo de contato, existiu um baixo desvio
padrão, a maior dificuldade era o processo de histerese causada pela grande
quantidade de água contida no biofilme. O ângulo de contato utilizado foi para todos
os casos, o de equilíbrio. Os ângulos encontrados para água e glicerol foram
respectivamente 26,4
o
(±1,98) e 44,8
o
(±2,77). O esmalte e a dentina são cobertos
por materiais de baixa energia superficial, normalmente, glicoproteínas salivares.
Materiais com maior energia superficial tendem a formar biofilmes de maior
espessura dentro da cavidade oral.
Glantz e Larsson (1971) estudaram a molhabilidade das resinas Adaptic,
Addent 12, Blendant, Dakor, DFR, TD 71 e Sevriton Simplified através da medida de
ângulos de contato formados por seis diferentes líquidos gotejados em suas
superfícies. Os resultados indicaram que todos os materiais testados possuem baixa
energia superficial e semelhantes tensões superficiais críticas. Diferenças
estatísticas foram encontradas nas medições dos ângulos de contato para diferentes
líquidos teste. A energia superficial dos materiais consistiu geralmente para todas as
resinas de forças dispersivas de van der Waals e forças polares e/ou pontes de
hidrogênio. A porção inorgânica das resinas compostas mostrou não influenciar na
molhabilidade. Os ângulos de contato para a água sobre as resinas teve um valor
médio de 49,83
o
e para o glicerol de 43,65
o
. Galan Jr, Namen e Silva Filho (2004)
também estudando a molhabilidade em resinas mais fluídas verificaram que quando
não era completa a polimerização da superfície dos espécimes ocorria variação
estatisticamente relevante dos valores dos ângulos de contato em relação aos
corpos de prova totalmente polimerizados.
Experimentalmente, a medição de ângulos de contatos sobre superfícies de
sólidos através do uso de goniômetros é um procedimento simples, entretanto,
teoricamente existem vários modelos para o cálculo da energia superficial livre a
partir destes ângulos de contato e infelizmente, a maioria estão sujeitos a
controvérsias, causadas por instabilidades matemáticas dos mesmos. O modelo
ácido-base para o cálculo de energia superficial é bastante difundido na literatura,
entretanto, a seleção indevida dos líquidos teste pode acarretar em erros
matemáticos os quais levam a resultados que não condizem com a verdade. Na
maioria dos casos, as componentes da energia superficial conhecidas como forças
60
de Lifshitz-van der Waals (LW) podem ser calculadas com um nível adequado de
precisão a partir de qualquer combinação de liquidos teste, ao contrario das
componentes conhecidas pelas interações Ácido-base de Lewis (AB). A origem
destas discrepâncias não são muito discutidas na literatura e poucos esforços foram
realizados para explica-las. Com o objetivo de demonstrar tais discrepâncias, foram
coletados dados de ângulos de contatos sobre sólidos de estudos prévios onde o
modelo ácido-base foi utilizado para o cálculo da energia superficial para que fosse
feita uma análise dos resultados afim de chegar a uma conclusão de quais pares de
líquidos podem fornecer dados confiáveis. Ao fim de estudos matemáticos, chegou-
se a conclusão de que os pares de líquidos água e glicerol e água e formamido
proporcionavam menores variações para o cálculo das interações Ácido-base de
Lewis (HOLLÄNDER, 1995).
As propriedades ácido-base do componente orgânico da dentina não são
profundamente conhecidas, entretanto, a complexidade das macromoléculas de
colágeno sugerem que ambos sítios ácidos e básicos encontram-se em sua
superfície. Por outro lado, o componente inorgânico da dentina e do esmalte
(hidroxiapatita), são basicamente fosfato de cálcio e fosfatos metálicos bem
conhecidos como sólidos ácidos. Desta forma pode-se sugerir que a base da forte
afinidade do HEMA as estruturas duras do dente é a interação Ácido-base de Lewis
entre o elétron doador HEMA e o elétron receptor hidroxiapatita. Devido a forte
característica básica do HEMA, ele pode competir com as moléculas de água pelos
sítios ácidos da hidroxiapatita, deslocando a água e uma vez polimerizado,
estabelece fortes interações ácido-base com a superfície da hidroxiapatita. O HEMA
é amplamente utilizado na formulação dos adesivos dentinários por ser mais
eficiente neste aspecto do que o Bis-GMA/TGD ou PMMA (MORRA, 1993).
Asmussen e Peutzfeldt (2005), estudando a força da ligação entre sistemas
de adesivos e dentina chegaram a conclusão de que existe uma forte influência dos
parâmetros da energia superficial sobre a força desta ligação, o que não ocorre com
o trabalho de adesão, provavelmente pelo fato de que o trabalho de adesão é uma
medida de energia enquanto que a força de adesão é uma medida de força. Seis
resinas compostas foram testadas com o uso de quatro diferentes líquidos teste para
o cálculo da energia superficial e trabalho de adesão a partir dos ângulos de contato
de equilíbrio e a teoria Ácido-Base. Para água e glicerol os ângulos de contato
médios encontrados para as seis resinas são respectivamente 72,5
o
e 70
o
. A média
61
da energia superficial total das resinas variou entre 36,4 e 41,6 mJ/cm
2
. A energia
superficial também foi calculada pelos mesmos parâmetros para a dentina coberta
pelos sistemas adesivos Prompt L-Pop e Optibond FL, sendo os valores
respectivamente de 34,7mJ/cm
2
e 49,9mJ/cm
2
. A força de adesão para cada
combinação de resina e sistema adesivo foi calculada por uma máquina especifica
para esta função a qual realiza um movimento de tração na velocidade de 1mm/min
e a força realizada é computada. A componente básica da energia superficial das
resinas é significantemente relacionada com a força de adesão e a superfície da
dentina em ambos sistemas adesivos é atacada por ácidos tornado-a uma superfície
mais ácida. Aumentando a componente básica das resinas resulta em um aumento
das interações com as superfícies ácidas da dentina.
Com o intuito de quantificar e qualificar a existência de diferenças
significativas nas propriedades físico-químicas de superfície entre resinas
microhíbridas e nanoparticuladas, Silikas et al (2005), realizaram uma extensa
pesquisa onde a composição superficial, o grau de conversão dos monômeros
resinosos, a energia de superfície, a morfologia superficial e o brilho das resinas
Palfique Estilite (microhíbrida), Filtek Supreme (nanoparticulas), Filtek Z250
(microhíbrida) e Tetric Ceran (microhíbrida), todas na cor A2, foram estudados. A
energia superficial foi calculada seguindo o protocolo de Combe, Owen e Hodges
(2004). Para todas as propriedades testadas foram encontradas diferenças
significativas, confirmando a hipótese proposta, exceto para os valores de energia
superficial. A análise de Fourier demonstrou a existência de vários grupos orgânicos
como –NH, -OH, C
...
C aromáticos, CH
3
/CH
2
/CH, C=C, -HNCO-, C-O-C, Si-O, de
natureza polar ou apolar, com variações em suas concentrações, dependendo da
composição do monômero. Na faixa dos comprimentos de onda de 1100-900cm
-1
,
houve grande contribuição de componentes inorgânicos, agentes de carga. Apesar
destas variações, os valores de energia superficial não variaram significativamente.
Mesmo que a análise com espectroscopia infra-vermelha e energia de superfície são
caracterizadores de superfície, as profundidades de superfície a qual ambas foram
aplicadas neste estudo são diferentes, enquanto que o Fourier trabalha em uma
profundidade em torno de 1µm em 1000cm
-1
, o ângulo de contato expressa o estado
energético dos primeiros nanômetros de profundidade da superfície, sendo mais
responsável por prover a natureza polar ou apolar, a capacidade de ligações de
hidrogênio e o caráter acido ou básico das superfícies testadas.
62
63
OBJETIVOS
64
3 OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar quantitativamente a energia superficial e molhabilidade de algumas
resinas compostas utilizadas na odontologia quando polimerizadas por diferentes
fontes de luz.
3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
3.2.1- Medir e interpretar o ângulo de contato formado por dois diferentes
líquidos medidores, quanto a sua hidrofobicidade em três diferentes resinas
compostas restauradoras.
3.2.2- Correlacionar a energia superficial das resinas compostas compostas
polimerizadas por LED e luz halógena.
3.2.3- Avaliar se existem diferenças entre as resinas compostas estudadas
quanto a sua molhabilidade.
3.2.4- Avaliar se existe correlação entre os valores dos ângulos de contato,
obtidos para as resinas compostas e a intensidade de luz emitida pelos dois
fotopolimerizadores.
3.2.5- Avaliar se existe correlação entre os valores de energia superficial,
obtidos para as resinas compostas e a intensidade de luz emitida pelos dois
fotopolimerizadores.
65
HIPÓTESES
66
4 HIPÓTESES
H1- Não há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as
resinas fotopolimerizadas por luz halógena.
H2- Há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as resinas
fotopolimerizadas por luz halógena.
H3- Não há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as
resinas fotopolimerizadas por LED.
H4 – Há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as resinas
fotopolimerizadas por LED.
H5- Não há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as
resinas fotopolimerizadas por luz halógena e as fotopolimerizadas por LED.
H6- Há diferença significante entre o grau de molhabilidade entre as resinas
fotopolimerizadas por luz halógena e as fotopolimerizadas por LED.
H7- Não há correlação entre a energia superficial obtida para as resinas
compostas testadas e a intensidade de luz emitida pelos fotopolimerizadores.
H8- Há correlação entre a energia superficial obtida para as resinas
compostas testadas e a intensidade de luz emitida pelos fotopolimerizadores.
H9- Não há correlação entre os ângulos de contato obtidos para as resinas
compostas testadas e a intensidade de luz emitida pelos fotopolimerizadores.
H10- Há correlação entre os ângulos de contato obtidos para as resinas
compostas testadas e a intensidade de luz emitida pelos fotopolimerizadores.
68
MATERIAIS E MÉTODOS
68
5 MATERIAIS E MÉTODOS
Na presente pesquisa, foram utilizados 36 amostras de resina composta
sendo 12 para cada resina composta selecionada. As amostras foram
confeccionadas em uma matriz adequada. O experimento foi dividido em três fases.
A primeira, confecção dos corpos de prova, a segunda, armazenagem e a terceira, o
teste propriamente dito.
5.1 CONFECÇÃO DOS CORPOS DE PROVA
5.1.1 Confecção da matriz
Foi confeccionada uma matriz circular de latão, articulada, onde as resinas
foram fotopolimerizadas em seus centros, com espessuras de 2mm e com 2cm de
diâmetro (figura 1 e figura 2).
Figura 1 – Matriz de latão, fechada.
Fonte: Desenho de Fátima Maria Namen. In:SANTOS, L. P. Avaliação do monômero residual em polímeros
fotopolimerizados por fonte de luz halógena e LED. Dissertação de mestrado, Universidade Veiga de Almeida,
2005.
68
Figura 2 – Matriz de latão, aberta.
5.1.2 Resinas compostas fotopolimerizáveis
Foram utilizadas cinco seringas de três diferentes compósitos, todas na cor
A2, para confecção de 12 corpos de prova para cada resina. As resinas compostas
com seus respectivos fabricantes, lotes, validades e formulações, encontram-se na
tabela 1 abaixo.
Tabela 1 – Resinas Compostas.
Nome
Comercial
Fabricante Lote e Validade
Tipo e % em
peso das
partículas de
carga
Tipo de Matriz
Admira
VOCO 621683/Jul.08
Microhíbrida,
78% em peso
de partículas de
vidro e cerâmica
ORMOCER *
Filtek Z350
3M ESPE 6FT/Jun.09
Nanoparticulada,
78,5% em peso
de aglomerados
de zircônia/sílica
(0,6-1,4µm)/
sílica (20nm)
Bis-
GMA/UDMA/TEGDMA/Bis-
EMA *
Grandio
VOCO 620516/Mar.08
Nanohíbrida,
87% em peso de
partículas de
SiO
2
(20-50nm)/
vidro e cerâmica
Bis-GMA/TEGDMA *
Nota: * As fórmulas químicas estão em anexo.
70
5.1.3 Aparelhos Fotopolimerizadores
Foi utilizado um dispositivo com lâmpada halógena convencional, VIP TM da
Bisco e um dispositivo do tipo LED de segunda geração, Elipar Freelight II, da 3M
ESPE, para polimerizar os corpos de prova por 20s de cada lado da matriz. Estes
dispositivos foram cedidos pelo departamento de Dentística da Faculdade de
Odontologia de Bauru-USP. A intensidade de luz foi padronizada para ambos
aparelhos em suas potências máximas, sendo para a lâmpada halógena de
600mW/cm
2
(em média) e para o LED de 1000mW/cm
2
. A tabela 2 mostra os
aparelhos utilizados com seus respectivos fabricantes, tipo de luz, comprimentos de
onda gerados e intensidade de luz.
Tabela 2 – Aparelhos Fotopolimerizadores.
Nome Comercial Fabricante Tipo de Luz
Comprimento de
Onda
Intensidade de Luz
VIP TM
Bisco Halógena 400-500nm 600mW/cm
2
Elipar Freelight II
3M ESPE LED 450nm 1000mW/cm
2
5.1.4 Radiômetro
Um radiômetro (modelo 100P/N- 10503, Demetron Research Corp.) (figura 3)
foi utilizado para verificar a intensidade de luz de cada aparelho fotopolimerizador
durante a emissão de luz para ambos lados de cada corpo de prova.
Figura 3 – Radiômetro 100P/N – 10503.
Fonte: Disponível em: <http://www.labordental.com.br/FOTO%20RADI%D4METRO.png>.
Acesso em: 23 ago, 2007. 02.50.00.
71
5.1.5 Inserção e Polimerização das amostras
Todos os corpos de prova foram confeccionados no mesmo dia sob uma
temperatura de 21
o
(±2) Celsius e uma umidade relativa de 50% (±1). Esta fase do
experimento foi realizada no laboratório de Dentística da Faculdade de Odontologia
de Bauru. As resinas, fornecidas pelos próprios fabricantes, foram acomodadas na
matriz de latão com o uso de uma espátula apropriada (Hu-Friedy,mini 1 e 3, USA),
estéril, utilizando-se luvas, máscara e gorro por um mesmo instrumentador. Duas
lâminas de vidro, de 1mm de espessura cada, foram colocadas em cada verso da
matriz pressionando o incremento único de resina afim de se conseguir uma
superfície lisa e regular (figura 4). Cada corpo de prova recebeu, em ambos lados,
20s de luz polimerizadora, totalizando 40s de tempo de irradiação. Marcações foram
feitas com a ponta de uma sonda na lateral de cada corpo de prova para identificar,
o topo e a base. Após a polimerização, as amostras eram removidas da matriz,
abrindo-a (figura 5 e figura 6) e armazenadas.
Figura 4 – Lâminas de vidro contra a matriz de latão.
72
Figura 5 – Matriz contendo amostra fotopolimerizada.
Figura 6 – Remoção da amostra da matriz.
5.2 ARMAZENAGEM
Ao fim da polimerização, os espécimes eram colocados em tubos Kodak
pretos estéreis, os quais eram lacrados e mantidos sob refrigeração (8
o
C). Cada
pote recebia um corpo de prova, sendo assim, tinha-se um total de 36 tubos de
armazenagem.
73
5.3 TESTE
5.3.1 Goniômetro
O goniômetro utilizado foi o ramé-hart 100-FO o qual era acoplado a um
computador que continha um software (DROPimage Standart). Este software
realizava o nivelamento da linha base do corpo de prova com o horizonte, a medição
dos ângulos de contato e o cálculo da energia superficial. O cálculo baseou-se no
método harmônico aplicado a teoria ácido-base, segundo Wu (1973). Este aparelho
constitui-se basicamente de uma câmera com lentes macro de alta definição
(modelo IEEE1394a
)
, com uma fonte luz no sentido contrário, as quais captam a
imagem 2D, preta e branca, formada entre a linha base da superfície da amostra e a
gota sobre ela e a enviam diretamente ao programa contido no computador, como
mostram as figuras 7 e 8. O aparelho foi cedido para os testes pelo Instituto de
Macromoléculas da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Figura 7 – Câmera, fonte de luz e seringa gotejadora.
74
Figura 8 – Imagem 2D formada entre a amostra e a gota.
5.3.2 Líquidos Teste
Dois líquidos testes foram utilizados, água deionizada (Agua) e glicerol (GLI).
Ambos foram escolhidos para realização das medições dos ângulos de contato por
serem conhecidos suas tensões superficiais (γ), suas componentes dispersivas
(γ
LW
), suas componentes ácido-base (γ
+
e γ
-
), assim como suas densidades (
ρ)
e
fórmulas químicas (HOLLÄNDER, 1995) (tabela 3). Os líquidos foram fornecidos
pelo Laboratório de Caracterização de Fluidos do departamento de Engenharia
Mecânica da Pontifícia Universidade Católica e armazenados até o momento de
serem utilizados em frascos de vidro estéreis mantidos sob refrigeração (8
o
C). A
procedência, a pureza, a densidade, a tensão superficial, suas componentes e a
fórmula química dos mesmos podem ser vistos respectivamente na tabela 3. O
volume dos líquidos gotejados na superfície dos corpos de prova foram
padronizados em dois microlitros (2µl) através de uma seringa de vidro controlada
manualmente, acoplada ao goniômetro, vista também na figura 7. Segundo Zisman
(1964), o volume dos líquidos testes não interfere no valor obtido quando estes são
postos em contato com uma superfície sólida. A cada troca de líquido, a seringa era
lavada com sabão neutro e secada com lenços de papel absorvente. Em todos os
momentos utilizaram-se luvas estéreis, máscaras e gorros. A figura 9 representa um
esquema 3D da estrutura química da água e a figura 10 a do glicerol.
75
Tabela 3 – Líquidos Teste.
Líquido Fonte Pureza
ρ
ρρ
ρ γ
γγ
γ
γ
γγ
γ
LW
γ
γγ
γ
+
γ
γγ
γ
-
Fórmula
Química
Agua
PUC 99% 0,998 71,8 21,8 25,5 25,5 H
2
O
GLI
VETEC/PUC 99,5% 1,261 64 34 3,92 57,4 C
3
H
5
(OH)
3
Fonte: HOLLÄNDER, A. On the selection of test liquids for the evaluation of acid-base properties of solids
surfaces by contact angle goniometry. Journal of Colloid and Interface Science. v.169, p. 493-496,
1995.
Figura 9 – Esquema 3D da estrutura química da água.
Fonte: Wilkipedia, The Free Encyclopedia. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol>.
Acesso em: 20 ago. 2007, 19:30:00.
Figura 10 – Esquema 3D da estrutura química do glicerol.
Fonte: Wilkipedia, The Free Encyclopedia. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Water>.
Acesso em: 20 ago. 2007, 19:45:00.
5.3.3 Medição dos Ângulos de Contato e Energia Superficial
As 36 amostras foram divididas em 12 grupos contendo seis amostras,
conforme descrito na tabela 4, para medição dos ângulos de contato. A água
deionizada foi gotejada primeiramente no topo dos corpos de prova. O glicerol foi
76
colocado, posteriormente, em contato com a base das amostras. Para cada
espécime foram realizados seis gotejamentos por líquido (seis para água deionizada
e seis para o glicerol), em áreas diferentes do sólido, onde 10s eram esperados para
que os mesmos encontrassem um estado de equilíbrio sobre a superfície dos
compósitos.
O programa, DROPimage standart, instalado no computador acoplado ao
goniômetro, foi programado para realizar dez medidas, em ambos lados da gota
formada (direito e esquerdo), para cada ângulo de contato a cada um segundo, logo,
o que seriam apenas seis medidas para cada amostra, tornaram-se 60 e para cada
grupo um total de 360 medições. Em suma, 4320 medições foram realizadas com o
goniômetro. Para cada grupo foi tirada uma média dos valores obtidos para os
ângulos de contato, que posteriormente foram utilizadas para o cálculo da energia
superficial.
Tabela 4 - Grupos para medição dos ângulos de contato.
Material HalAgua HalGli LEDAgua LEDGli
Admira
AdmHalAgua AdmHalGli AdmLEDAgua AdmLEDGli
Filtek Z350
FilHalAgua FilHalGli FilLEDAgua FilLEDGli
Grandio
GraHalAgua GraHalGli GraLEDAgua GraLEDGli
O cálculo da energia superficial obtido destas resinas, através do método de
Wu (1973), acima descrito, o qual exige a utilização de dois líquidos testes. Os
valores das médias dos ângulos de contato formados pela água deionizada e pelo
glicerol para cada tipo de dispositivo fotopolimerizador, foram usados para obter um
valor de energia superficial para cada resina. Desta forma, para cada compósito
obtiveram-se dois grupos, um polimerizado por luz halógena e outro por LED,
totalizando seis grupos distintos para os testes de energia superficial (Tabela 5).
Acionando a ferramenta surface energy - harmonic mean do software e
colocando-se os valores dos ângulos obtidos pelo próprio programa, os valores de
energia superficial e suas componentes dispersivas e ácido-base, eram gerados.
77
Tabela 5 – Grupos para medição da energia superficial.
Material Luz Halógena LED
Admira
AdmHal AdmLED
Filtek Z350
FilHal FilLED
Grandio
GraHal GraLED
5.3.4 Análise estatística
Os dados obtidos foram analisados, tanto entre grupos como dentro de
mesmos grupos através dos testes ANOVA, Tukey, Mann Whitney, Wilcoxon e teste
de correlação de Spearman, segundo Leles (2001).
O teste ANOVA é indicado para a comparação de três ou mais grupos de
dados numéricos com distribuição normal ou aproximadamente normal.
O teste de Tukey somente pode ser aplicado em comparações aos pares,
mas permite apenas a comparação de todos os pares de médias isoladamente. É
fornecido um valor crítico e a diferença entre as médias dos grupos comparados é
considerada significante quando excede esse valor crítico.
O teste de Mann Whitney é indicado para a comparação de dois grupos não
pareados cujos requisitos para aplicação ao teste T de Student não foram
cumpridos. Esse teste testa a igualdade das medianas.
O teste de Wilcoxon é um método não paramétrico para comparação de duas
amostras pareadas. A princípio são calculados os valores numéricos da diferença
entre cada par, sendo possíveis três condições; aumento (+), diminuição (-) ou
igualdade (=). Uma vez calculado todas as diferenças entre os valores obtidos para
cada par de dados, essas diferenças são ordenadas pelos seus valores absolutos
(sem considerar o sinal), substituindo-se então os valores originais pelo posto que
ocupam na escala ordenada. O teste da hipótese de igualdade entre os grupos é
baseado na soma dos postos das diferenças negativas e positivas.
O teste de correlação de Spearman é usado quando de deseja avaliar a
associação entre duas variáveis ordinais (ou uma ordinal e outra numérica) ou
quando os dados numéricos não apresentam distribuição normal.
78
RESULTADOS
79
6 RESULTADOS
Com relação aos resultados da presente pesquisa, podemos observar na
tabela 6 a média e desvio padrão das interações entre os tipos de resinas
fotopolimerizáveis, os diferentes dispositivos fotopolimerizadores e os líquidos
medidores utilizados para a medição dos ângulos de contato. Pode-se ver que
quando as resinas foram polimerizadas por luz halógena e o líquido medidor usado
foi a água, os menores valores de ângulo de contato deram-se para a resina Filtek
Z350 (67,22
o
±4,334) e os maiores valores para a resina Grandio (73,64
o
±1,636).
Mantendo a mesma fonte de luz, entretanto, utilizando o líquido glicerol, a resina
Filtek Z350 continuou apresentando os menores valores de ângulos de contato
(65,57
o
±2,802), enquanto que a resina Admira apresentou os maiores (74,45
o
±3,924).
Ao ser utilizado o dispositivo do tipo LED, a resina Admira teve os menores
valores para os ângulos de contato medidos com água (66,96 ± 3,079) entre todas
as resinas e a Grandio os maiores (72,97
o
±2,034). Quando foi utilizada a
combinação entre glicerol e LED, a resina Grandio proporcionou os menores valores
para os ângulos de contato (59,19
o
±3,780) e a resina Admira os maiores (71,33
o
±3,244).
As maiores médias de ângulos do contato se deram quando foi utilizado o
glicerol sobre a resina Admira quando polimerizada por lúz halógena (74,45
o
±3,924)
e as menores médias para a resina Grandio (59,19
o
±3,780) quando usado também
o glicerol porem o LED como fonte polimerizadora de luz.
Ainda na tabela 6, observamos que as comparações dos ângulos de contato
das 3 diferentes resinas, quando foi utilizada a água, obteve-se o menor valor com a
Admira (66,96
o
±3,079) e a Grandio com os maiores valores (73,64
o
±1,636).
Quando utilizado o glicerol o menor valor para as médias de ângulos de contato
80
também foi para a resina Grandio (59,19
o
±3,780) e o maior para a resina
Admira (74,45
o
±3,924). Quando analisado somente o tipo de fonte de luz,
obtiveram-se os maiores valores para a resina Admira (74,45
o
±3,924), quando
polimerizada por luz halógena e para a resina Grandio (72,97
o
±2,034),quando
polimerizada por LED. Os menores valores foram encontrados para a resina Filtek
Z350 (65,57
o
±2,802), polimerizada pelo aparelho convencional e para a resina
Grandio (59,19
o
±3,780), quando usado o LED.
Nos chama a atenção a quebra do padrão dos valores das médias dos
ângulos de contato obtidos para a resina Grandio quando esta foi polimerizada por
LED e usado o glicerol como líquido medidor. O mesmo ocorre, com menor
intensidade, na resina Admira quando polimerizada por LED e usando água como
líquido teste.
É interessante frisar que tanto o desvio padrão como o erro padrão são
extremamente baixos para todas as combinações, inferiores a 10% do valor das
médias.
Tabela 6 - Média e Desvio Padrão (±DP) das interações entre as resinas compostas utilizadas, os
aparelhos fotopolimerizadores e os líquidos medidores para o cálculo dos ângulos de contato.
Material HalAgua HalGli LEDAgua LEDGli
Admira
71,44
(±3,653)
74,45
(±3,924)
66,96
(±3,079)
71,33
(±3,244)
Filtek Z350
67,22
(±4,334)
65,57
(±2,802)
67,62
(±4,744)
67,33
(±4,246)
Grandio
73,64
(±1,636)
74,35
(±1,521)
72,97
(±2,034)
59,19
(±3,780)
Média – média dos valores dos ângulos de contato obtidos em graus decimais
Tabela 7 – Análise de variância (ANOVA) aplicada a tabela 6.
Tratamento
Soma dos
Quadrados
Grau de Liberdade Quadrado Médio
Entre Colunas
15.850 11 1.441
Dentro das Colunas
9.614 828 11.61
Total
25.470 839 -
P<0,05 ou p<0,001– significante, F=124,1.
81
Observando a tabela 7 aplicada a tabela 6, anteriormente descrita, é importante
resaltar que os valores são significantes (p<0,05 e p<0,001).
Tabela 8 – Múltiplas comparações entre os tipos de resinas, os fotopolimerizadores e os
líquidos teste pelo Método deTukey.
Múltiplas Comparações de Tukey Valor de p Significância
Adm.Hal.Agua vs Fil.Hal.Agua P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Gra.Hal.Agua P<0,05 S
Adm.Hal.Agua vs Adm. Hal.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Fil.Hal.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Gra.Hal.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Adm.LED.Agua P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Fil.LED.Agua P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Gra.LED.Agua P>0,05 NS
Adm.Hal.Agua vs Adm.LED.Gli P>0,05 NS
Adm.Hal.Agua vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Gra.Hal.Agua P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Adm.Hal.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Fil.Hal.Gli P>0,05 NS
Fil.Hal.Agua vs Gra.Hal.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Adm.LED.Agua P>0,05 NS
Fil.Hal.Agua vs Fil.LED.Agua P>0,05 NS
Fil.Hal.Agua vs Gra.LED.Agua P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Adm.LED.Agua P<0,001 S
Fil.Hal.Agua vs Fil.LED.Gli P>0,05 NS
Fil.Hal.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Agua vs Adm.Hal.Gli P>0,05 NS
Gra.Hal.Agua vs Fil.Hal.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Agua vs Gra.Hal.Gli P>0,05 NS
Gra.Hal.Agua vs Adm.LED.Agua P<0,001 S
Gra.Hal.Agua vs Fil.LED.Agua P<0,001 S
Gra.Hal.Agua vs Gra.LED.Agua P>0,05 NS
Gra.Hal.Agua vs Adm.LED.Gli P<0,05 S
Gra.Hal.Agua vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Fil.Hal.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Gra.Hal.Gli P>0,05 NS
Adm.Hal.Gli vs Adm.LED.Agua P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Fil.LED.Agua P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Gra.LED.Agua P>0,05 NS
Adm.Hal.Gli vs Adm.LED.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Adm.Hal.Gli vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Gli vs Gra.Hal.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Gli vs Adm.LED.Agua P>0,05 NS
Fil.Hal.Gli vs Fil.LED.Agua P<0,05 S
Fil.Hal.Gli vs Gra.LED.Agua P<0,001 S
Fil.Hal.Gli vs Adm.LED.Gli P<0,001 S
Fil.Hal.Gli vs Fil.LED.Gli P>0,05 NS
Fil.Hal.Gli vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Gli vs Adm.LED.Agua P<0,001 S
Gra.Hal.Gli vs Fil.LED.Agua P<0,001 S
Gra.Hal.Gli vs Gra.LED.Agua P>0,05 NS
Gra.Hal.Gli vs Adm.LED.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Gli vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Gra.Hal.Gli vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Adm.LED.Agua vs Fil.LED.Agua P>0,05 NS
Adm.LED.Agua vs Gra.LED.Agua P<0,001 S
Adm.LED.Agua vs Adm.LED.Gli P<0,001 S
Adm.LED.Agua vs Fil.LED.Gli P>0,05 NS
82
Adm.LED.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Fil.LED.Agua vs Gra.LED.Agua P<0,001 S
Fil.LED.Agua vs Adm.LED.Gli P<0,001 S
Fil.LED.Agua vs Fil.LED.Gli P>0,05 NS
Fil.LED.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Gra.LED.Agua vs Adm.LED.Gli P>0,05 NS
Gra.LED.Agua vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Gra.LED.Agua vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Adm.LED.Gli vs Fil.LED.Gli P<0,001 S
Adm.LED.Gli vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
Fil.LED.Gli vs Gra.LED.Gli P<0,001 S
p> 0,05 – Não significante (NS)
p<0,05 ou p<0,001– Significante (S)
Analisando os resultados expressos na tabela 8, pode-se notar a dirferença
estatística significante existente entre a maioria dos cruzamentos realizados pelo
método de Tukey. Em apenas 18 combinações não existiram diferenças estatísticas
relevantes.
Tabela 9 – Múltiplas comparações de Tukey associadas a tabela 6.
Material
HalAgua HalGli LEDAgua LEDGli
Admira
71,44±3,653
a,b,c,d,e,f,g,h,i
74,45±3,924
c,k,v,x,y,w,z,A,E
66,96±3,079
f,n,q,x,w,G,L,M,N
71,33±3,244
s,I,M,P,T,U
Filtek
Z350
67,22±4,334
a,j,k,l,m,n,o
65,57±2,802
d,p,v,B,C,D,E,F
67,62±4,744
g,r,y,C,H,O,P,Q
67,33±4,246
h,t,z,J,R,T,V
Grandio
73,64±1,636
b,j,p,q,r,s,t,u
74,35±1,521
e,l,B,G,H,I,J,K
72,97±2,034
m,D,L,O,R,S
59,19±3,780
i,o,u,A,F,K,N,Q,S,U,V
Média – média dos valores dos ângulos de contato obtidos em graus decimais.
Média, ±DP
Valores estatisticamente significantes = letras iguais sobrescritas
A tabela 9 apresenta uma associação dos cruzamentos realizados pelo teste
Tukey com a tabela 6. As letras sobrescritas indicam quais cruzamentos apresentam
diferença estatística significante, facilitando a visão do leitor.
83
Tabela 10– Média, Desvio Padrão e Erro Padrão da Energia Superficial
(mJ/cm
2
) das resinas compostas relacionadas aos fotopolimerizadores
Material Luz Halógena LED
Admira
36,13 ±2,293 (0,9359) 40,17 ±4,804 (1,961)
Grandio
34,74 ±1,960 (0,8002) 39,59 ±5,808 (2,598)
Filtek Z350
38,56 ±2,119 (0,8651) 38,45 ±2,735 (1,117)
p> 0,05 – Não significante
Observando a tabela 10 verificamos que os valores das médias do cálculo de
energia superficial das resinas Admira e Grandio, quando polimerizadas com luz
halógena (36,13 ±2,293 e 34,74 ±1,960), são menores do que quando polimerizadas
por LED (40,17 ±4,804 e 39,59 ±5,808), fato que não ocorre na resina Filtek Z350.
O maior valor encontrado para a energia superficial foi para a resina Admira
quando polimerizada por LED (40,17 ±4,804). O menor valor é notado para a resina
Grandio quando usado o dispositivo de luz halógena (34,74 ±1,960).
Resaltam-se os valores de desvio padrão e erro padrão bastante reduzidos,
abaixo dos 10% em todos os casos
Tabela 11 – Múltiplas comparações de Tukey aplicadas a energia de superfície das diferentes resinas
e aparelhos fotopolimerizadores
Comparações de Tukey Valor de p Significância
Adm.Hal vs Adm.LED p>0,05 NS
Adm.Hal vs Gra.Hal p>0,05 NS
Adm.Hal vs Gra.LED p>0,05 NS
Adm.Hal vs Fil.Hal p>0,05 NS
Adm.Hal vs Fil.LED p>0,05 NS
Adm.LED vs Gra.Hal p>0,05 NS
Adm.LED vs Gra.LED p>0,05 NS
Adm.LED vs Fil.Hal p>0,05 NS
Adm.LED vs Fil.LED p>0,05 NS
Gra.Hal vs Gra.LED p>0,05 NS
Gra.Hal vs Fil.Hal p>0,05 NS
Gra.Hal vs Fil.LED p>0,05 NS
Gra.LED vs Fil.Hal p>0,05 NS
Gra.LED vs Fil.LED p>0,05 NS
Fil.Hal vs Fil.LED p>0,05 NS
p> 0,05 – Não significante (NS)
84
A tabela 11 mostra a inexistência de diferenças estatísticamente significantes em
todos dos cruzamentos realizados pelo método de Tukey para as médias dos
valores de energia superficial obtidos para as três resinas compostas estudas com
os dois aparelhos fotopolimerizadores.
Tabela 12 – Análise de variância (ANOVA) aplicada a Tabela 11.
Tratamentos
Soma dos
Quadrados
Grau de Liberdade Quadrado Médio
Entre Colunas
128.4 5 25.68
Dentro das Colunas
355.7 29 12.27
Total
484.1 34 -
P= 0,0889
p>0,05 – Não Significante (NS)
Na tabela 12 observamos o teste ANOVA, quando aplicado a tabela 11, que o grau
de liberdade foi pequeno tanto entre colunas como dentro das colunas.
Tabela 13 – Valores médios das componentes polar e dispersiva dos cruzamentos entre resina e
dispositivos fotopolimerizadores.
Material Componente Polar (AB) Componente Dispersivo (LW)
AdmHal 27,88 8,24
AdmLED 31,53 8,64
FilHal 26,03 12,53
FilLED 26,77 11,69
GraHal 25,59 9,15
GraLED 17,69 21,06
Componente polar e dispersiva medida em mJ/cm
2
Vemos na tabela 13, as médias dos valores das componentes polar e
dispersiva da energia superficial das resinas em questão. Observamos que para a
quase totalidade dos casos a componente polar de Lifshitz-van der Waals teve
valores menos representativos do que a componente polar ácido-base.
85
A figura 11 é um gráfico representativo das médias dos valores dos ângulos
de contato obtidos para todas as combinações entre as resinas compostas
fotopolimerizáveis estudadas, com os líquidos teste e com os dois distintos
aparelhos fotopolimerizadores.
86
A figura 12 representa, em forma de gráfico, os valores obtidos no
experimento, da energia superficial de cada amostra de resina composta
fotopolimerizada pelo aparelho de luz halógena ou pelo LED. Os maiores valores
foram obtidos para os primeiros corpos de prova da resina Admira e da resina
Grandio, quando fotopolimerizados pelo dispositivo do tipo LED.
A figura 13 é um gráfico representativo de um dos resultados do teste de
correlação de Spearman, onde as médias dos valores obtidos para a energia
superficial de cada resina são correlacionados com a intensidade de luz emitida
pelos aparelhos fotopolimerizadores utilizados.
87
A figura 14 representa o resultado de uma correlação de Spearman entre os
valores de ângulos de contato obtidos para as amostras da resina composta
Grandio, quando utilizado o glicerol como líquido teste com a intensidade de luz
emitida pelo aparelho de luz halógena durante a polimerização. Da mesma forma, a
figura 15 representa o gráfico da correlação de Spearman aplicado as amostras da
resina Filtek Z350 entre os valores dos ângulos de contato obtidos e a intensidade
luminosa emitida pelo aparelho de luz halógena quando o glicerol foi utilizado como
líquido medidor.
88
DISCUSSÃO
89
7 DISCUSSÃO
A partir do experimento desta pesquisa, como mostram os resultados da
tabela 6, quando aplicado a analise de variância expresso na tabela 7, observamos
que o desvio padrão e erro padrão foram baixos. A figura 11 é um gráfico
representativo dos valores obtidos para os ângulos de contato sobre as três
diferentes resinas compostas fotopolimerizadas pelos dois aparelhos emissores de
luz, onde também podem ser vistos os baixos valores de desvio padrão.
Na tabela 8, quando aplicado o teste de Tukey a nossos experimentos, vimos
que grande parte das múltiplas comparações tiveram diferenças estatísticas
significativas, tanto entre grupos como dentro dos grupos, o que indica que a resina
usada, o líquido ou o aparelho fotopolimerizador influenciaram na medição dos
ângulos de contato. Para oito comparações, entre a mesma resina variados os
líquidos ou os aparelhos emissores de luz apenas, não existiram diferenças
estatísticas significantes, como mostra a tabela 8; e os nove restantes cruzamentos,
onde não existiram diferenças estatísticas significantes, ocorreram entre diferentes
resinas.
Analisando ainda a tabela 8, comparações apenas entre mesmas resinas com
mesmos líquidos teste e variados apenas os aparelhos fotopolimerizadores, vemos
que três dessas comparações tiveram diferenças significativas e três não
apresentaram. Estes resultados não permitem afirmar que a polimerização por luz
halógena ou por LED, neste caso, são responsáveis por alterações na molhabilidade
das resinas. Os corpos de prova de cor A2, padronizados em 2mm de espessura
garantem que ambas fontes de luz polimerizem corretamente as resinas, no tempo
de 40 segundos, como defendido por vários autores (MOON; LEE; KIM, 2004;
LINDBERG; PEUTZFELDT; DIJKEN, 2004; KANCA III, 1986).
90
A intensidade de luz produzida pelo Elipar Frelight II (3M ESPE) utilizado
nesta pesquisa foi de 1000mW/cm
2
, sendo que nenhuma variação pode ser notada
com o uso do radiômetro. Para o aparelho VIP TM (Bisco), uma variação entre
500mW/cm
2
e 600mW/cm
2
foi presenciada, porém não acreditamos que esta
pequena variação possa ter tido alguma influência no sucesso da polimerização dos
corpos de prova das três resinas usadas para teste. Apesar de que a intensidade de
luz do dispositivo do tipo halógeno seja praticamente a metade da emitida pelo LED,
seus valores ainda encontram-se acima dos valores de 280 e 300mW/cm
2
,
chamados de críticos por Caughman, Rueggeberg e Curtis Jr (1995).
Nas três comparações entre mesmas resinas com mesmos líquidos testes e
diferentes dispositivos de luz onde existiram diferenças estatísticas significativas,
vistas na tabela 8, não é possível afirmar que a fonte polimerizadora foi responsável
pelos diferentes valores de ângulos de contato formados uma vez que é mais
provável que a química expressa na superfície desses corpos tenha mais influência
sobre a molhabilidade assim como os inúmeros fatores inerentes a técnica da
medição dos ângulos de contato por goniometria.
Apesar de não ser um objetivo desta pesquisa, podemos inferir que pela
constância da intensidade de luz produzida pelo LED e seu fácil manuseio, pelo fato
de não conter fios e ser bastante leve, que este tipo de dispositivo possui um futuro
promissor no que diz respeito a sua aplicabilidade em clínicas e consultórios
odontológicos como dito por Souza Jr, Araújo e Silva (2005), Mills (1995) e Mills,
Jandt e Ashworth (1999).
A tabela 9 foi montada com o intuito de facilitar a visão do leitor frente a
tamanha quantidade de comparações apresentadas na tabela 8 pelo método de
Tukey. Nela podemos localizar com mais facilidade o que já foi descrito
anteriormente e notar com mais clareza a falta de um padrão nos resultados para os
ângulos de contato medidos.
Seguindo na tabela 9, vemos que para a resina Admira os valores médios das
medidas dos ângulos de contato, quando mantidos constantes os dispositivos
fotopolimerizadores ou os líquidos teste, tivemos uma diferença estatística para
todos os casos. Em contrapartida, ao analisar os resultados para a resina Filtek
Z350, vemos que nestas mesmas condições, as diferenças não foram
estatisticamente relevantes. Para a resina Grandio, ocorre algo ainda mais
surpreendente, quando a fonte de luz foi a convencional halógena, não existiram
91
diferenças significativas entre os valores de ângulos de contato para os diferentes
líquidos. Ao alterarmos a fonte de luz para o LED, as diferenças passaram a ser
significativas e ao manter a água constante, com as diferentes fontes de luz, não
houve diferenças relevantes, situação que não se repetiu quando usado o glicerol,
onde as diferenças foram significativas.
Duas variáveis podem ter influenciado nas diferenças estatísticas existentes
na molhabilidade entre grupos dos compósitos estudados, que são: a fonte de luz e
as diferentes superfícies químicas das resinas compostas. As diferenças dentro dos
mesmos grupos de compósitos mostradas dentro da mesma tabela 9, vemos por
exemplo para a resina composta Admira, quando usada a água deionizada, e
comparando os resultados de molhabilidade obtidos com a luz halógena e com o
LED, que existiram diferenças estatísticas significativas. Apesar dos aparelhos
estarem bem calibrados, podem ter influenciado. Entretanto, a resina composta
Filtek Z350 não apresentou diferenças dentro do mesmo grupo. A marcante
diferença entre estas duas resinas compostas é o fato da Filtek Z350 ser
nanoparticulada e a Admira não, sendo classificada como microhíbrida. Este fato
pode não conferir uma homogenicidade tão desejada em todos os pontos da
superfície do compósito. A resina composta Grandio, também não apresentou
diferenças estatísticas significantes dentro dos grupos. Esta é classificada como
nanohíbrida e uma diferença marcante em relação as outras duas é a grande
porcentagem de agentes de carga presentes em sua formulação.
Gajewski (2005), relata que o ângulo de contato não se dá somente em
função das propriedades macroscópicas dos materiais sólidos e dos líquidos em
questão e sim, do somatório destas características com as propriedades
microscópicas dos mesmos. Zisman (1964), completa este pensamento dizendo que
o ângulo de contato é apenas sensível aos primeiros angstrons da superfície devido
a natureza das forças envolvidas no processo de molhabilidade. Embasado nestes
autores, podemos inferir que a química expressa na superfície de cada corpo de
prova, as condições do meio ambiente e a qualidade da superfície dos mesmos,
podem ser mais relevantes na influência dos resultado dos ângulos de contato.
A resina Admira possui como matriz orgânica Ormocer, polímeros siloxanos
orgânico-inorgânico, Bis-GMA, HEMA, UDMA, Fe
2
O
3
, TiO e TCB e em sua matriz
inorgânica, Ba-Al-Borosilicato, dióxido de silício (0,04-0,7µm – 78% em peso e 56%
em volume). A principal partícula inorgânica é um boro-silicato de AlBa e o dióxido
92
de silício e a parte orgânica, além do Ormocer possuir óxido férrico (Fe
2
O
3
) e óxido
de titânio (TiO), revelando a presença de cargas com alta energia de superfície, as
quais poderiam, em alguns corpos de prova, estar posicionadas mais na superfície,
acarretando em uma diminuição das medidas dos ângulos de contato. O material
orgânico que será polimerizado, fechando suas cadeias de carbono, provavelmente
interfere na expressão dessas partículas até mesmo em sua subsuperfície.
As resinas Filtek Z350 e Grandio, presentes no estudo, têm o diâmetro de
suas partículas inorgânicas na faixa descrita pelos fabricantes e autores em geral,
como sendo polímeros de nanocompósitos. Wu et al (2007), afirma ser bastante
critica a produção de uma dispersão uniforme das partículas inorgânicas na matriz
polimérica. Este fato é confirmado por Von Werne e Patten (2001). Fisicamente é
difícil promover misturas entre polímeros hidrofóbicos com partículas inorgânicas
hidrofílicas, podendo levar a uma fase de separação ou de aglomeração, resultando
segundo o autor, em alterações nas propriedades mecânicas, ópticas e elétricas. O
tratamento químico das partículas pode ser usado para aumentar a hidrofilia ou
hidrofobicidade das superfícies.
Klapdohr e Moszner (2005), analisaram em uma grande revisão sobre resinas
compostas, onde uma das conclusões pertinentes é que as interações da interface
matriz resinosa com a carga inorgânica aumenta significantemente quanto menor é
a partícula inorgânica e o processo de silanização incompleta tem tido um efeito
dramaticamente adverso de carregamento sobre o sistema da matriz. Aumentando o
número de grupamento silanol, faz com que o material seja mais hidrofílico e a
agregação das partículas resulta em uma fase de separação e pode reduzir também
as propriedades mecânicas. Para resolvermos estes problemas, materiais híbridos
orgânico-inorgânico baseado na polimerização de metacrilatos e sílica tem sido
preparados e são chamados de complexos de microparticulas. O metacrilato
polimérico, na partícula híbrida melhora a compatibilidade termodinâmica com a
matriz, resultando em um aumento da capacidade de molhabilidade e baixa de
energia de superfície da partícula e no entanto, aumenta a incorporação da partícula
dentro da resina. Baseados nestes autores, as suposições feitas anteriormente a
respeito da distribuição irregular das partículas inorgânicas na matriz resinosa das
resinas seguem norteando nossas conclusões a respeito dos resultados obtidos na
tabela 6.
93
Na tabela 6 e na figura 11, percebemos, para a resina Filtek Z350, que as
medidas tomadas para os ângulos de contato, em todas as combinações, não
variaram relevantemente. Podemos inferir a partir destes resultados que os corpos
de prova provenientes desta resina apresentaram uma maior homogenicidade
quanto a distribuição de seus componentes. Esta característica pode ter relevância
clínica visto que ao manter uma constância na maneira em que a matriz orgânica se
organiza com seus agentes de carga as propriedades mecânicas desta resina assim
as farão. Em contrapartida, a resina Admira foi a que apresentou maior quantidade
de variações em seus valores de ângulo de contato quando utilizados os dois
líquidos medidores e os dois aparelhos fotopolimerizadores, sendo a que teve maior
variabilidade das três resinas estudadas.
Analisando a tabela 11, onde temos as múltiplas comparações de Tukey
aplicadas a tabela 10 que indica os valores médios do total da energia superficial
calculada para cada resina com os respectivos dispositivos fotopolimerizadores,
vemos que não existiram diferenças estatísticas significativas entre eles. Pode-se
ver na figura 12 que o maior valor de energia superficial foi encontrado para a resina
Adimira, quando polimerizada por LED (40,17 mJ/cm
2
±4,804) e o menor para a
resina Grandio foto-ativada pela lâmpada convencional halógena (34,74mJ/cm
2
±1,960). Os baixos desvios e erros padrão dão credibilidade aos resultados.
A falta de significância estatística entre as diferenças encontradas nos valores
de energia superficial das resinas (tabela 11), confirmam o fato de que os diferentes
tipos de aparelhos fotopolimerizadores usados para ativar o processo de
polimerização das resinas não influenciaram nestes resultados. Este resultado
confirma uma das hipóteses propostas no início do experimento. Os resultados
estão de acordo com os achados de Glantz (1971), apesar de que as resinas usadas
por estes autores são antigas e diferem consideravelmente em sua composição
química das que foram utilizadas em nosso estudo.
Milosevic (1992), estudando a adesão de películas salivares sobre resinas
compostas, colocou que os polímeros são geralmente conhecidos por sólidos de
baixa energia superficial, com valores em torno de 40mJ/cm
2
e que as partículas de
carga inorgânicas são tidas como de alta energia superficial. Os resultados obtidos
em nossa pesquisa (tabela 10 e figura 12) estão de acordo com este autor, onde
apenas a resina Admira teve valores médios de energia superficial maiores que
40mJ/cm
2
(40,17 mJ/cm
2
±4,804).
94
Usando o método harmônico para o cálculo da energia superficial, proposto
por Wu (1973), podemos dividir o valor total da energia de superfície nas
componentes dispersiva e polar. A componente dispersiva também é conhecida
pelas forças de Lifshitz-van der Waals, que são as forças de atração inter-
moleculares que fornecem coesão as estruturas determinando o estado da matéria.
Quando estas forças sobrepõem-se sobre a componente polar, tendem a aumentar
o ângulo de contato formado sobre essa superfície. Entre as principais forças de
Lifshitz-van der Waals estão as forças de Keesom e Deebye, as forças dispersivas
de London e as pontes de hidrogênio. A componente polar é conhecida também
pelas interações ácido-base de Lewis e ao contrário da componente dispersiva,
tende a reduzir o ângulo de contato de um líquido sobre um sólido. (VAN OSS,
2001).
Analisando a tabela 13, onde temos as médias dos valores das componentes
dispersivas e polares para cada grupo, vemos que em todos os casos, exceto para
resina Grandio polimerizada por LED, que os sólidos estudados possuem superfícies
consistindo de materiais de baixa energia superficial (<40mJ/cm
2
), como descrito por
Milosevic (1992) e segundo que todos são similares na molhabilidade, como nos
resultados de Glantz (1971).
Estes resultados reforçam a idéia de que estes dois dispositivos
fotopolimerizadores, com potências e comprimentos de onda descritos pelos
fabricantes, não influenciaram entre as resinas no que diz respeito a energia de
superfície. Ambos aparelhos emissores de luz, segundo Kanca III (1986), Uhl, Mills e
Jandt (2003
b
), Moon, Lee e Kim (2004), Nomoto, MacCabe e Hirano (2004),
Lindberg, Peutzfeldt e Dijken (2004), Uhl, Sigusch e Jandt (2004), Nitta (2005) e
Neumann et al (2006), polimerizam com sucesso incrementos de 2mm de espessura
no tempo de 40s, quando a ponta dos aparelhos pode ser colocada em íntimo
contato com o incremento e quando o foto-iniciador é a canforoquinona, como na
presente pesquisa.
Uhl, Sigusch e Jandt (2004), discutindo sobre conversão monomérica afirmam
que muitas resinas fotopolimerizáveis contém somente o foto-iniciador chamado
canforoquinona cuja absorção de luz é de no máximo 460nm (comprimento de
onda), confirmado por Park, Chae e Rawls (1999). Neste estudo, utilizamos resinas
cujos fotoiniciadores são apenas a canforoquinona. Alguns compósitos possuem
outros fotoiniciadores além deste outro que absorvem luz no comprimento abaixo
95
dos 400nm. Trabalhamos com uma intensidade de luz de 1000mW/cm
2
para o LED
e de 500 a 600mW/cm
2
para a lâmpada halógena e um comprimento de onda na
faixa de 465nm para o LED e 400 a 500nm para o halógeno, segundo os
fabricantes.
As intensidades de luz utilizadas para este estudo para os respectivos
aparelhos foram propositais, afim de reproduzir as condições clínicas e gerar alguma
discussão a respeito deste tema. A intensidade de luz produzida pelo VIP TM da
Bisco foi suficiente neste caso para polimerizar estas resinas, apesar de que grande
parte da energia produzida por ele seja desnecessária para a polimerização. Apenas
0,5% do total da energia fornecida por este tipo de aparelho é direcionada para
produzir luz no comprimento de onda da luz azul, a qual é captada pela
canforoquinona para produção de radicais livres que irão desencadear o processo
de polimerização, segundo Rueggeberg (1999).
Voltando a tabela 13, percebemos que quase a totalidade das resinas
apresentaram a componente polar ácido-base sobrepondo-se sobre a componente
dispersiva. As interações ácido-base de Lewis foram mais representativas na
molhabilidade dos polímeros testados, exceto para resina Grandio quando
polimerizada por LED onde as interações de Lifshitz-van der Waals expressaram
maior envolvimento no valor total da energia superficial livre deste sólido (γ
AB
=
17,69 e γ
D
= 21,06mJ/cm
2
).
Todas as resinas estudadas em nossa pesquisa são, como dito
anteriormente, sólidos de baixa energia superficial, isto é, apresentam uma baixa
capacidade de molhabilidade, fato importante para adesão da película salivar e
biofilmes bacterianos. A interação entre resinas e as proteínas salivares e bactérias
é complexa e provavelmente altamente específica (MILOSEVIC, 1992). Porém,
quanto menor a energia superficial de um sólido colocado no meio bucal, menor será
a deposição desta película e bactérias na superfície do mesmo. As características
ácido-básicas da restauração provavelmente terão forte influência na quantidade e
qualidade destas interações, entretanto, não é possível prever ante apenas estudos
isolados de energia superficial se uma resina é mais ou menos susceptível a
formação de placa bacteriana.
O gráfico representativo da correlação de Spearman aplicada aos valores
obtidos para energia superficial das três resinas compostas estudadas e a
96
intensidade de luz emitida por ambos dispositivos fotopolimerizadores, pode ser
visto na figura 13. As retas traçadas para cada resina interceptam-se em um ponto
mostrando a similaridade dos valores de energia superficial obtidos, também visto na
tabela 10, assim como, a correlação existente entre a intensidade de luz emitida
pelos dispositivos fotopolimerizadores e a energia superficial.
As figuras 14 e 15 são gráficos representativos dos resultados dos testes de
Spearman aplicados as resinas Grandio e Filtek Z350, correlacionando os valores
dos ângulos de contato obtidos para cada uma, quando o líquido medidor usado foi
o glicerol, com a intensidade de luz emitida pelo aparelho fotopolimerizador de luz
halógena.
Podemos observar na figura 14 a correlação existente entre os dois
parâmetros analisados, o que indica que para esta resina fotopolimerizável, quando
usado o glicerol como líquido medidor, os ângulos de contato obtidos estavam
relacionados a intensidade de luz produzida pelo aparelho fotopolimerizador. Este
fato não ocorre para a resina Filtek Z350, visto na figura 15, assim como para a
correlação de Spearman realizada para resina composta Filtek Z350, quando o
líquido utilizado foi a água deionizada e a fonte de luz foi o dispositivo do tipo LED
(figura 23, apêndice A).
Na figura 21 do apêndice A, pode-se ver a alta correlação existente entre os
ângulos de contato obtidos para as amostras da resina composta Admira e a
intensidade de 600mW/cm
2
emitida pelo aparelho de luz halógena, quando o líquido
medidor foi a água. Ao alterar o líquido teste para o glicerol, a correlação entre os
ângulos de contato da resina composta Admira com a intensidade de luz do
aparelho de luz convencional halógena, passou a ser regular (figura 22, apêndice A).
Os corpos de prova da resina composta Filtek Z350 quando fotopolimerizados
por LED, apresentaram valores de ângulos de contato que possuíam baixa
correlação com a intensidade emitida por este aparelho, quando o líquido medidor
usada foi a água, segundo o teste de correlação de Spearman, visto na figura 23 do
apêndice A.
As figuras 24 e 25 do apêndice A são dois gráficos representativos das
correlações de Spearman realizadas entre os ângulos de contato obtidos para a
resina Grandio e a intensidade de luz emitida pelo aparelho fotopolimerizador de luz
halógena (550 e 600mW/cm
2
, respectivamente) quando utilizada a água como
líquido teste. Em ambos os casos, tem-se uma correlação regular entre estes dois
97
parâmetros. Alterando o líquido medidor para o glicerol, mantendo a intensidade de
luz emitida pelo fotopolimerizador de luz halógena em 550mW/cm
2
e aplicando o
mesmo teste de correlação de Spearman, pode-se ver que existe uma alta
correlação entre os ângulos de contato obtidos sobre esta resina composta e a
intensidade de luz produzida pelo fotopolimerizador (figura 27, apêndice A).
Os ângulos de contato formados sobre as amostras da resina Admira com a
água deionizada possuem uma correlação regular para alta com a intensidade de luz
de 500mw/cm
2
emitida pelo dispositivo de luz halógena, segundo o teste de
correlação de Spearman, como mostra a figura 26 do apêndice A.
Em vista dos fatos acima apresentados, pode-se inferir que a química
superficial de algumas amostras das resinas compostas estudas pode haver
causado forte influência em alguns resultados obtidos pelos testes de correlação de
Spearman.
102
CONCLUSÕES
99
8 CONCLUSÕES
Em vista dos resultados apresentados podemos concluir que:
1. O fotopolimerizador do tipo LED foi mais eficaz quanto a constância da
intensidade de luz produzida.
2. Não existiram diferenças estatisticamente significativas entre as médias dos
valores obtidos para a energia superficial das resinas compostas fotopolimerizáveis
testadas com os dois aparelhos fotopolimerizadores.
3. A energia superficial das resinas compostas fotopolimerizáveis estudadas
apresentou uma correlação com a intensidade de luz emitida pelos aparelhos
fotopolimerizadores, segundo os testes de correlação de Spearman.
4. Os ângulos de contato medidos entre as resinas compostas foram
significantemente diferentes, na maioria das comparações.
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114
APÊNDICE
115
APÊNDICE
Apêndice A – resultados obtidos pelos testes de Mann Whitney, ANOVA, Tukey,
Wilcoxon e Spearman.
ADHALAGUA
Parameter Value
Table Analyzed Data Table-1 Columns A and B
Mann Whitney test
P value P<0.0001
Exact or approximate P value? Gaussian Approximation
P value summary ***
Are medians signif. different? (P < 0.05) Yes
One- or two-tailed P value? Two-tailed
Sum of ranks in column A,B 10960 , 6995
Mann-Whitney U 1109
Quadro 1 – representação dos resultados da análise estatística do teste de Mann Whitney.
ADHALAGUA ADLEDAGUA
Number of values 81 108
Minimum 48,7 62,1
25% Percentile 71,03 64,52
Median 72,2 66,26
75% Percentile 73,33 69,93
Maximum 75,5 72,57
Mean 71,44 66,96
Std. Deviation 3,653 3,079
Std. Error 0,4059 0,2963
Lower 95% CI 70,63 66,37
Upper 95% CI 72,25 67,55
Quadro 2 – representaoção dos resultados da análise estatística média, desvio e erro padrão.
116
ADHALGLI
Number of values 352
Minimum 64,5
25% Percentile 71,95
Median 74,6
75% Percentile 77,3
Maximum 84,7
Mean 74,45
Std. Deviation 3,924
Std. Error 0,2092
Lower 95% CI 74,04
Upper 95% CI 74,86
Normality Test
KS distance 0,03789
P value P > 0.10
Passed normality test
(*=0.05)? Yes
P value summary ns
Quadro 3 – representação dos resultados do teste de normalidade para ADHALGLI.
ADLEDGLI
Number of values 70
Minimum 65,54
25% Percentile 69,79
Median 71,17
75% Percentile 73,26
Maximum 78,2
Mean 71,53
Std. Deviation 3,244
Std. Error 0,3877
Lower 95% CI 70,76
Upper 95% CI 72,31
Normality Test
KS distance 0,1223
P value P > 0.10
Passed normality test
(*=0.05)? Yes
P value summary ns
Quadro 4 – representação dos resultados do teste de normalidade para ADLEDGLI.
117
ADLEDGLI
Number of values 70
Minimum 65,54
25% Percentile 69,79
Median 71,17
75% Percentile 73,26
Maximum 78,2
Mean 71,53
Std. Deviation 3,244
Std. Error 0,3877
Lower 95% CI 70,76
Upper 95% CI 72,31
Normality Test
KS distance 0,1223
P value P > 0.10
Passed normality test (*=0.05)? Yes
P value summary ns
One sample t test
Theoretical mean 0
Actual mean 71,53
Discrepancy -71,53
95% CI of discrepancy 70.76 to 72.31
t, df t=184.5 df=69
P value (two tailed) P<0.0001
Significant (alpha=0.05)? Yes
Wilcoxon Signed Rank Test
Theoretical median 0
Actual median 71,17
Discrepancy -71,17
Sum of signed ranks (W) 2485
Sum of positive ranks 2485
Sum of negative ranks 0
P value (two tailed) P<0.0001
Exact or estimate? Gaussian Approximation
Significant (alpha=0.05)? Yes
Quadro 5 – representação dos resultados da análise estatística do teste de Wilcoxon para
ADLEDGLI.
118
GRALEDAGUA ADMLEDAGUA
One site binding (hyperbola)
Best-fit values
BMAX 91,5 84,89
KD 249,6 242,4
Std. Error
BMAX 2,52E+06 3,94E+06
KD 3,44E+07 5,77E+07
95% Confidence Intervals
BMAX 0.0 to 4.9334e+006 0.0 to 7.7263e+006
KD 0.0 to 6.7372e+007 0.0 to 1.1308e+008
Goodness of Fit
Degrees of Freedom 388 388
R² 0 3,33E-16
Absolute Sum of Squares 14455 20647
Sy.x 6,104 7,295
Constraints
BMAX BMAX > 0.0 BMAX > 0.0
KD KD > 0.0 KD > 0.0
Data
Number of X values 390 443
Number of Y replicates 1 1
Total number of values 390 390
Number of missing values 0 53
Quadro 6 – representação dos resultados da análise estatística para GRALEDAGUA e
ADMLEDAGUA.
admhalo admled grahal graled filhal filled
Number of values 6 6 6 5 6 6
Minimum 33,83 34,76 32,46 33,3 36,01 33,61
25% Percentile 34,1 36,19 32,63 34,38 36,27 35,78
Median 35,56 38,46 34,99 38,97 38,62 38,62
75% Percentile 38,74 45,88 36,61 45,11 40,8 40,97
Maximum 40,08 47,93 36,91 48,03 41,74 41,2
Mean 36,13 40,17 34,74 39,59 38,56 38,45
Std. Deviation 2,293 4,804 1,96 5,808 2,119 2,735
Std. Error 0,9359 1,961 0,8002 2,598 0,8651 1,117
Lower 95% CI of mean 33,72 35,13 32,68 32,38 36,34 35,58
Upper 95% CI of mean 38,53 45,22 36,8 46,8 40,79 41,32
Sum 216,8 241 208,5 197,9 231,4 230,7
Quadro 7 – representação das médias dos valores de energia superficial, desvios e erros padrão.
119
FILHALGLI FILHALAGUA
Number of values 69 80
Minimum 60,75 58,8
25% Percentile 63,4 65,2
Median 64,7 67,53
75% Percentile 67,73 69,7
Maximum 72,25 75,8
Mean 65,57 67,22
Std. Deviation 2,802 4,334
Std. Error 0,3373 0,4846
Lower 95% CI 64,9 66,26
Upper 95% CI 66,25 68,19
Normality Test
KS distance 0,1298 0,1702
P value P > 0.10 0,0194
Passed normality test
(*=0.05)? Yes No
P value summary ns *
Quadro 8 – representação dos resultados do teste de normalidade para FILHALGLI e FILHALAGUA.
granHalagua granLedagua
Number of values 70 70
Minimum 69,77 69,23
25% Percentile 72,41 71,27
Median 73,47 73,21
75% Percentile 74,51 74,83
Maximum 77,55 75,87
Mean 73,64 72,97
Std. Deviation 1,636 2,034
Std. Error 0,1956 0,2431
Lower 95% CI 73,25 72,48
Upper 95% CI 74,03 73,45
Normality Test
KS distance 0,08707 0,2104
P value P > 0.10 0,0041
Passed normality test (*=0.05)? Yes No
P value summary ns **
Quadro 9 – representação dos resultados do teste de normalidade para GRAHALAGUA e
GRALEDAGUA.
120
granHalGli granLedGli
Number of values 60 100
Minimum 71,8 51,5
25% Percentile 72,91 55,5
Median 74,53 59,43
75% Percentile 75,46 62,53
Maximum 77 64,32
Mean 74,35 59,19
Std. Deviation 1,521 3,78
Std. Error 0,1964 0,378
Lower 95% CI 73,96 58,44
Upper 95% CI 74,75 59,94
Normality Test
KS distance 0,1149 0,1698
P value P > 0.10 0,0063
Passed normality test (*=0.05)? Yes No
P value summary ns **
Quadro 10 – representação dos resultados do teste de normalidade para GRAHALGLI e
GRANLEDGLI.
ADMHALGLI ADMLEDGLI
Number of values 60 70
Minimum 70,73 65,54
25% Percentile 73,38 69,79
Median 74,47 71,17
75% Percentile 75,27 73,26
Maximum 77,68 78,2
Mean 74,38 71,53
Lower 95% CI 74 70,76
Upper 95% CI 74,76 72,31
Normality Test
KS distance 0,1004 0,1223
P value P > 0.10 P > 0.10
Passed normality test (*=0.05)? Yes Yes
P value summary ns ns
Quadro 11 – representação dos resultados do teste de normalidade para ADMHALGLI e
ADMLEDGLI.
121
ADMHALAGUA ADMLEDAGUA
Number of values 81 108
Minimum 48,7 62,1
25% Percentile 71,03 64,52
Median 72,2 66,26
75% Percentile 73,33 69,93
Maximum 75,5 72,57
Mean 71,44 66,96
Std. Deviation 3,653 3,079
Std. Error 0,4059 0,2963
Lower 95% CI 70,63 66,37
Upper 95% CI 72,25 67,55
Quadro 12 – representação dos resultados de médias, desvios e erros padrão.
AdmHal
AdmLED
GraHal GraLED
FilHal FilLED
Number of values 6 6 6 5 6 6
Minimum 33,83 34,76 32,46 33,3 36,01 33,61
25% Percentile 34,1 36,19 32,63 34,38 36,27 35,78
Median 35,56 38,46 34,99 38,97 38,62 38,62
75% Percentile 38,74 45,88 36,61 45,11 40,8 40,97
Maximum 40,08 47,93 36,91 48,03 41,74 41,2
Mean 36,13 40,17 34,74 39,59 38,56 38,45
Std. Deviation 2,293 4,804 1,96 5,808 2,119 2,735
Std. Error 0,9359 1,961 0,8002 2,598 0,8651 1,117
Lower 95% CI of mean 33,72 35,13 32,68 32,38 36,34 35,58
Upper 95% CI of mean 38,53 45,22 36,8 46,8 40,79 41,32
Normality Test
KS distance 0,2578 0,2808 0,2716 0,1613 0,1647 0,2589
P value
P >
0.10 P > 0.10
P >
0.10
P >
0.10
P >
0.10
P >
0.10
Passed normality test (alpha=0.05)? Yes Yes Yes Yes Yes Yes
P value summary ns ns ns ns ns ns
Wilcoxon Signed Rank Test
Theoretical median 0 0 0 0 0 0
Actual median 35,56 38,46 34,99 38,97 38,62 38,62
Discrepancy -35,56 -38,46 -34,99 -38,97 -38,62 -38,62
Sum of signed ranks (W) 21 21 21 15 21 21
Sum of positive ranks 21 21 21 15 21 21
Sum of negative ranks 0 0 0 0 0 0
P value (two tailed) 0,0156 0,0156 0,0156 0,0313 0,0156 0,0156
Exact or estimate? Exact Exact Exact Exact Exact Exact
Significant (alpha=0.05)? Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Sum 216,8 241 208,5 197,9 231,4 230,7
Quadro 13 – representação dos resultados da análise estatística do teste de Wilcoxon.
Parameter Value
122
Table Analyzed
Data 1
One-way analysis of variance
P value P<0.0001
P value summary ***
Are means signif. different? (P < 0.05) Yes
Number of groups 12
F 124,1
R squared 0,6225
Bartlett's test for equal variances
Bartlett's statistic (corrected) 178
P value P<0.0001
P value summary ***
Do the variances differ signif. (P < 0.05) Yes
ANOVA Table SS df MS
Treatment (between columns) 15850 11 1441
Residual (within columns) 9614 828 11,61
Total 25470 839
Tukey's Multiple Comparison Test
Mean
Diff.
q P value 95% CI of diff
admira hal agua vs filtec hal agua 4,22 10,36 P < 0.001 2.309 to 6.131
admira hal agua vs grandio hal agua -2,2 5,402 P < 0.05
-4.111 to -
0.2893
admira hal agua vs admira hal gli -3,01 7,391 P < 0.001
-4.921 to -
1.099
admira hal agua vs filtec hal gli 5,87 14,41 P < 0.001 3.959 to 7.781
admira hal agua vs grandio hal gli -2,91 7,145 P < 0.001
-4.821 to -
0.9993
admira hal agua vs admira led agua 4,48 11 P < 0.001 2.569 to 6.391
admira hal agua vs filtec led agua 3,82 9,38 P < 0.001 1.909 to 5.731
admira hal agua vs grandio led agua -1,53 3,757 P > 0.05
-3.441 to
0.3807
admira hal agua vs admira led gli -0,09 0,221 P > 0.05 -2.001 to 1.821
admira hal agua vs filtec led gli 4,11 10,09 P < 0.001 2.199 to 6.021
admira hal agua vs grandio led gli 12,25 30,08 P < 0.001 10.34 to 14.16
filtec hal agua vs grandio hal agua -6,42 15,76 P < 0.001
-8.331 to -
4.509
filtec hal agua vs admira hal gli -7,23 17,75 P < 0.001
-9.141 to -
5.319
filtec hal agua vs filtec hal gli 1,65 4,051 P > 0.05
-0.2607 to
3.561
filtec hal agua vs grandio hal gli -7,13 17,51 P < 0.001
-9.041 to -
5.219
filtec hal agua vs admira led agua 0,26 0,6384 P > 0.05 -1.651 to 2.171
filtec hal agua vs filtec led agua -0,4 0,9822 P > 0.05 -2.311 to 1.511
filtec hal agua vs grandio led agua -5,75 14,12 P < 0.001
-7.661 to -
3.839
filtec hal agua vs admira led gli -4,31 10,58 P < 0.001
-6.221 to -
2.399
filtec hal agua vs filtec led gli -0,11 0,2701 P > 0.05 -2.021 to 1.801
filtec hal agua vs grandio led gli 8,03 19,72 P < 0.001 6.119 to 9.941
grandio hal agua vs admira hal gli -0,81 1,989 P > 0.05 -2.721 to 1.101
grandio hal agua vs filtec hal gli 8,07 19,81 P < 0.001 6.159 to 9.981
grandio hal agua vs grandio hal gli -0,71 1,743 P > 0.05 -2.621 to 1.201
grandio hal agua vs admira led agua 6,68 16,4 P < 0.001 4.769 to 8.591
grandio hal agua vs filtec led agua 6,02 14,78 P < 0.001 4.109 to 7.931
123
grandio hal agua vs grandio led agua 0,67 1,645 P > 0.05 -1.241 to 2.581
grandio hal agua vs admira led gli 2,11 5,181 P < 0.05
0.1993 to
4.021
grandio hal agua vs filtec led gli 6,31 15,49 P < 0.001 4.399 to 8.221
grandio hal agua vs grandio led gli 14,45 35,48 P < 0.001 12.54 to 16.36
admira hal gli vs filtec hal gli 8,88 21,8 P < 0.001 6.969 to 10.79
admira hal gli vs grandio hal gli 0,1 0,2455 P > 0.05 -1.811 to 2.011
admira hal gli vs admira led agua 7,49 18,39 P < 0.001 5.579 to 9.401
admira hal gli vs filtec led agua 6,83 16,77 P < 0.001 4.919 to 8.741
admira hal gli vs grandio led agua 1,48 3,634 P > 0.05
-0.4307 to
3.391
admira hal gli vs admira led gli 2,92 7,17 P < 0.001 1.009 to 4.831
admira hal gli vs filtec led gli 7,12 17,48 P < 0.001 5.209 to 9.031
admira hal gli vs grandio led gli 15,26 37,47 P < 0.001 13.35 to 17.17
filtec hal gli vs grandio hal gli -8,78 21,56 P < 0.001
-10.69 to -
6.869
filtec hal gli vs admira led agua -1,39 3,413 P > 0.05
-3.301 to
0.5207
filtec hal gli vs filtec led agua -2,05 5,034 P < 0.05
-3.961 to -
0.1393
filtec hal gli vs grandio led agua -7,4 18,17 P < 0.001
-9.311 to -
5.489
filtec hal gli vs admira led gli -5,96 14,63 P < 0.001
-7.871 to -
4.049
filtec hal gli vs filtec led gli -1,76 4,321 P > 0.05
-3.671 to
0.1507
filtec hal gli vs grandio led gli 6,38 15,67 P < 0.001 4.469 to 8.291
grandio hal gli vs admira led agua 7,39 18,15 P < 0.001 5.479 to 9.301
grandio hal gli vs filtec led agua 6,73 16,52 P < 0.001 4.819 to 8.641
grandio hal gli vs grandio led agua 1,38 3,388 P > 0.05
-0.5307 to
3.291
grandio hal gli vs admira led gli 2,82 6,924 P < 0.001
0.9093 to
4.731
grandio hal gli vs filtec led gli 7,02 17,24 P < 0.001 5.109 to 8.931
grandio hal gli vs grandio led gli 15,16 37,22 P < 0.001 13.25 to 17.07
admira led agua vs filtec led agua -0,66 1,621 P > 0.05 -2.571 to 1.251
admira led agua vs grandio led agua -6,01 14,76 P < 0.001
-7.921 to -
4.099
admira led agua vs admira led gli -4,57 11,22 P < 0.001
-6.481 to -
2.659
admira led agua vs filtec led gli -0,37 0,9085 P > 0.05 -2.281 to 1.541
admira led agua vs grandio led gli 7,77 19,08 P < 0.001 5.859 to 9.681
filtec led agua vs grandio led agua -5,35 13,14 P < 0.001
-7.261 to -
3.439
filtec led agua vs admira led gli -3,91 9,6 P < 0.001
-5.821 to -
1.999
filtec led agua vs filtec led gli 0,29 0,7121 P > 0.05 -1.621 to 2.201
filtec led agua vs grandio led gli 8,43 20,7 P < 0.001 6.519 to 10.34
grandio led agua vs admira led gli 1,44 3,536 P > 0.05
-0.4707 to
3.351
grandio led agua vs filtec led gli 5,64 13,85 P < 0.001 3.729 to 7.551
grandio led agua vs grandio led gli 13,78 33,84 P < 0.001 11.87 to 15.69
admira led gli vs filtec led gli 4,2 10,31 P < 0.001 2.289 to 6.111
admira led gli vs grandio led gli 12,34 30,3 P < 0.001 10.43 to 14.25
filtec led gli vs grandio led gli 8,14 19,99 P < 0.001 6.229 to 10.05
Quadro 14 – representação dos resultados da análise estatística de Tukey para os ângulos de
contato,líquidos medidores e fotopolimerizadores.
124
125
126
127
128
129
130
ANEXOS
131
ANEXOS
Anexo A – apresentação comercial das resinas compostas fotopolimerizáveis
testadas.
Figura 28 – Apresentação comercial, resina composta Admira (VOCO).
Figura 29 – Apresentação comercial, resina composta Filtek Z350 (3M ESPE).
132
Figura 30 – Apresentação comercial, resina composta Grandio (VOCO).
Anexo B – Apresentação comercial dos aparelhos
fotopolimerizadores.
Figura 31 – Apresentação comercial, VIP TM (Bisco).
Fonte: Disponível em:
<http://www.newimage.com.br/index_02.php?menu=02&id_secao=2&id_pro=54>. Acesso em:
24 jun, 2007. 18.28.00.
Figura 32 – Apresentação comercial, Elipar
Freelight II (3M ESPE).
Fonte: Disponível em: <http://www.tedegal.com/1eb314140.jpg>. Acesso em: 21 jun, 2007. 9.52.00.
133
Anexo C – apresentação de fórmulas estruturais químicas.
Figura 33- Fórmula estrutural química do Bis-GMA em TEG-DMA (trietileno glicol
dimetacrilato).
Fonte: NAMEN, F.M. Adesivos dentinários. In: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o
estudante e clinico geral. São Paulo: Santos, 1999. cap. 5, p. 49-60.
Figura 34 - Fórmula estrutural química do NTG-GMA.
Fonte: NAMEN, F.M. Adesivos dentinários. In: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o
estudante e clinico geral. São Paulo: Santos, 1999. cap. 5, p. 49-60.
Figura 35 - Fórmula estrutural química do NPG-GMA (N-fenil- glicina glicidil- metacrilato).
Fonte: NAMEN, F.M. Adesivos dentinários. In: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o
estudante e clinico geral. São Paulo: Santos, 1999. cap. 5, p. 49-60.
Figura 36 - Fórmula estrutural química do UDMA ( Uretana dimetacrilato).
134
Fonte: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o estudante e clinico geral. São Paulo:
Santos, 1999.
Figura 37 – Fórmula estrutural química do HEMA.
Fonte: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o estudante e clinico geral. São Paulo:
Santos, 1999.
Figura 38 – Fórmula estrutural química da canforoquinona.
Fonte: GALAN JR, J. Materiais Dentários: o essencial para o estudante e clinico geral. São Paulo:
Santos, 1999.
Figura 39 - Fórmula estrutural química do TEGDMA (Trietileno glicol dimetacrilato).
Fonte: CRAIG, R.G; POWERS J.M. Materiais dentários restauradores. 11. ed. São Paulo: Santos,
2004.
135
Figura 40 -Fórmula estrutural química do Silano.
Fonte: CRAIG, R.G; POWERS J.M. Materiais dentários restauradores. 11. ed. São Paulo: Santos,
2004.
Figura 41 - Fórmula estrutural química da Uretana.
Fonte: Disponível em:<http://ntp.niehs.nih.gov/ntp/roc/eleventh/profiles/s184uret.pdf>. Acesso em: 15
ago. 2007. 20.30.00.
Figura 42 - Unidades estruturais do Ormocer.
Fonte: Karl-Heinz Haas; Klaus Rose. Hybrid inorganic/organic polymers with nanoscale building blocks:
precursors, processing, properties and applications. Rev Adv Mater Sci, v. 5, p. 47-52, 2003.
Cadeia
inorgânica
(vidro,
cerâmica)
Cadeia
inorgânica
modificada
(silicone)
Ligação cruzada orgânica,
cadeia inorgânica-orgânica
(polímero híbrido)
Cadeia orgânica
(polímero orgânico)
INORGÂNICO ORGÂNICO
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