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MARISTELA DUTRA-CORRÊA
AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS, QUÍMICAS
E MECÂNICA RELACIONANDO DENTE BOVINO
E DENTE HUMANO
Dissertação apresentada à Faculdade de
Odontologia de São José dos Campos,
Universidade Estadual Paulista, como
parte dos requisitos para obtenção do
título de MESTRE pelo Programa de
Pós-Graduação em ODONTOLOGIA
RESTAURADORA, Especialidade
Dentística.
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MARISTELA DUTRA-CORRÊA
AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS, QUÍMICAS
E MECÂNICA RELACIONANDO DENTE BOVINO
E DENTE HUMANO
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de
São José dos Campos, Universidade Estadual Paulista,
como parte dos requisitos para obtenção do título de
MESTRE pelo Programa de Pós-Graduação em
ODONTOLOGIA RESTAURADORA, Especialidade
Dentística.
Orientador: Prof. Dr. José Roberto Rodrigues
São José dos Campos
2005
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Apresentação Gráfica e normalização de acordo com:
BELLINI, A. B; Silva, E. A. Manual para elaboração de monografias:
estrutura do trabalho científico. São José dos Campos: FOSJC/UNESP,
2002. 82p.
DUTRA-CORRÊA M. Avaliação das propriedades térmicas, químicas
e mecânica relacionando dente bovino e dente humano. 2005. 170f.
Dissertação (Mestrado em Odontologia Restauradora, Especialidade
Dentística Restauradora) – Faculdade de Odontologia de São José dos
Campos, Universidade Estadual Paulista, São José dos Campos. 2005.
A DEUS, por estar sempre ao meu lado na caminhada!
A DEUS, por estar sempre ao meu lado na caminhada!A DEUS, por estar sempre ao meu lado na caminhada!
A DEUS, por estar sempre ao meu lado na caminhada!
Pegadas na areia
Pegadas na areiaPegadas na areia
Pegadas na areia
Um dia eu tive um sonho...
Um dia eu tive um sonho...Um dia eu tive um sonho...
Um dia eu tive um sonho...
Sonh
SonhSonh
Sonhei que estava andando na praia com o Senhor e no céu passavam cenas da
ei que estava andando na praia com o Senhor e no céu passavam cenas da ei que estava andando na praia com o Senhor e no céu passavam cenas da
ei que estava andando na praia com o Senhor e no céu passavam cenas da
minha vida. Para cada cena que passava, percebi que eram deixados dois pares de
minha vida. Para cada cena que passava, percebi que eram deixados dois pares de minha vida. Para cada cena que passava, percebi que eram deixados dois pares de
minha vida. Para cada cena que passava, percebi que eram deixados dois pares de
pegadas na areia: um era meu e o outro do Senhor.
pegadas na areia: um era meu e o outro do Senhor.pegadas na areia: um era meu e o outro do Senhor.
pegadas na areia: um era meu e o outro do Senhor.
Quando a última cena da minha vida passou diante de nós
Quando a última cena da minha vida passou diante de nósQuando a última cena da minha vida passou diante de nós
Quando a última cena da minha vida passou diante de nós, olhei para trás, para
, olhei para trás, para , olhei para trás, para
, olhei para trás, para
as pegadas na areia, e notei que, muitas vezes, no caminho da minha vida, havia
as pegadas na areia, e notei que, muitas vezes, no caminho da minha vida, havia as pegadas na areia, e notei que, muitas vezes, no caminho da minha vida, havia
as pegadas na areia, e notei que, muitas vezes, no caminho da minha vida, havia
apenas um par de pegadas na areia. Notei também que isso aconteceu nos
apenas um par de pegadas na areia. Notei também que isso aconteceu nos apenas um par de pegadas na areia. Notei também que isso aconteceu nos
apenas um par de pegadas na areia. Notei também que isso aconteceu nos
momentos mais difíceis e angustiantes da minha vida. Isso me aborreceu deveras
momentos mais difíceis e angustiantes da minha vida. Isso me aborreceu deveras momentos mais difíceis e angustiantes da minha vida. Isso me aborreceu deveras
momentos mais difíceis e angustiantes da minha vida. Isso me aborreceu deveras
e
e e
e perguntei então ao meu Senhor:
perguntei então ao meu Senhor:perguntei então ao meu Senhor:
perguntei então ao meu Senhor:
-
--
-Senhor, tu não me disse que, tendo eu resolvido te seguir, tu andarias sempre
Senhor, tu não me disse que, tendo eu resolvido te seguir, tu andarias sempre Senhor, tu não me disse que, tendo eu resolvido te seguir, tu andarias sempre
Senhor, tu não me disse que, tendo eu resolvido te seguir, tu andarias sempre
comigo, em todo o caminho? Contudo, notei que durante as maiores tribulações
comigo, em todo o caminho? Contudo, notei que durante as maiores tribulações comigo, em todo o caminho? Contudo, notei que durante as maiores tribulações
comigo, em todo o caminho? Contudo, notei que durante as maiores tribulações
do meu viver, havia apenas um par de pegadas na areia. Não compreendo
do meu viver, havia apenas um par de pegadas na areia. Não compreendodo meu viver, havia apenas um par de pegadas na areia. Não compreendo
do meu viver, havia apenas um par de pegadas na areia. Não compreendo por que
por que por que
por que
nas horas em que eu mais necessitava de ti, Tu me deixaste sozinho.
nas horas em que eu mais necessitava de ti, Tu me deixaste sozinho. nas horas em que eu mais necessitava de ti, Tu me deixaste sozinho.
nas horas em que eu mais necessitava de ti, Tu me deixaste sozinho.
O Senhor me respondeu:
O Senhor me respondeu:O Senhor me respondeu:
O Senhor me respondeu:
-
--
-Meu querido filho, jamais te deixaria nas horas mais difíceis e de sofrimento.
Meu querido filho, jamais te deixaria nas horas mais difíceis e de sofrimento. Meu querido filho, jamais te deixaria nas horas mais difíceis e de sofrimento.
Meu querido filho, jamais te deixaria nas horas mais difíceis e de sofrimento.
Quando viste, na areia, apenas um par de pegadas, eram as minhas. Foi
Quando viste, na areia, apenas um par de pegadas, eram as minhas. Foi Quando viste, na areia, apenas um par de pegadas, eram as minhas. Foi
Quando viste, na areia, apenas um par de pegadas, eram as minhas. Foi
exata
exataexata
exatamente aí que te carreguei nos braços.
mente aí que te carreguei nos braços. mente aí que te carreguei nos braços.
mente aí que te carreguei nos braços.
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a meus filhos, Felipe e Leonardo, que são a razão
do meu viver. Ao Leonardo, que faz parte da minha vida e, por isso, é
uma pessoa importantíssima para mim.
Obrigada por estarem sempre ao meu lado na caminhada. Agradeço por
compreenderem minha ausência em algumas situações e por me
incentivarem em tudo que me proponho a fazer.
A meus pais, Maurício (in memoria) e Agmar, que sempre me ensinaram,
através de seus exemplos, verdadeiras lições de vida e, que sempre me
incentivaram a lutar para alcançar meus objetivos.
A vocês, o meu carinho e o meu amor!
AGRADECIMENTOS
A toda a minha família, que sempre torceu por mim, me incentivou e
vibrou comigo a cada vitória! Agradeço pelo apoio constante,
pelo carinho e compreensão!
Vocês fazem a minha vida muito mais feliz!
Ao Prof. Dr. José Roberto Rodrigues,
o meu agradecimento por me conduzir neste árduo, porém encantador,
caminho que é o magistério. Obrigada por ser uma fonte de inspiração
para todo aluno que deseja abraçar a carreira acadêmica, pois, com seu
exemplo, nos faz pensar o quão importante que é, na vida do aluno, um
professor que aja com firmeza sem, contudo, perder a doçura.
Obrigada por tudo!
A você, minha amizade e minha profunda admiração!
Ao Prof. Dr. Vanderlei Salvador Bagnato,
pessoa que aprendi a respeitar e admirar pela sua competência
indiscutível, pela sua determinação, pela seriedade com que encara os
desafios e, principalmente, pela sua simplicidade.
Muito obrigada pela confiança em mim depositada
e mais ainda pela sua amizade!
Ao Prof. Dr. Camillo Anauate Netto,
Agradeço pelo apoio constante na minha formação, tanto acadêmica
quanto profissional e, mais ainda pelo seu incentivo no campo da
pesquisa científica. Muito obrigada por dividir sempre conosco sua
experiência profissional, que tanto nos enriquece e por confiar na minha
capacidade! Saiba que existem poucas pessoas como você, cuja
sensibilidade não permite, jamais, que o lado humano seja sobrepujado
pelo lado profissional.
A você, minha amizade e minha profunda admiração!
AGRADECIMENTOS
À Faculdade de Odontologia de São José dos Campos –
UNESP, da qual tenho muito orgulho de fazer parte, por me oferecer a
oportunidade de realizar o curso de Pós-Graduação.
Ao Instituto de Física de São Carlos - USP, por me acolher de
braços abertos e permitir a realização da parte experimental da minha
pesquisa.
Aos Professores do curso de Pós-Graduação da UNESP, por
nos transmitir seus conhecimentos e dividir conosco sua experiência
profissional, pelo incentivo e pela amizade.
Ao Prof. Dr. Jorge Perdigão, pelo incentivo constante, pela
confiança na minha capacidade, pela amizade e pela agradável
convivência durante todos estes anos, no nosso Grupo de Pesquisa.
Aos amigos da Disciplina de Dentística da Universidade de Mogi
das Cruzes, Prof. Dr. André Ricardo Paoli do Carmo, Prof. Dr. Ricardo
Amore, Prof. Dr. Hugo Roberto Lewgoy, Prof. Dr. Edir Navajas
Machado e Prof. Dr. Hiram J. Durante Cordeiro, pelo incentivo
constante, pela agradável convivência durante todos estes anos e
principalmente pela amizade.
À amiga, Cristina Kurachi, por me receber em sua casa todas as
vezes que estive em São Carlos. Obrigada pela sua amizade!
Ao Prof. Dr. Sérgio Eduardo de Paiva Gonçalves e à Profa. Dra.
Andréa Anido Anido, pelo carinho e pelo incentivo ao confiarem em
minha capacidade.
À amiga, Lílian Tan Moriyama, pela amizade e por sua
imprescindível colaboração durante a fase experimental e finalização da
minha pesquisa.
Aos amigos, Ângela Bolanho, Luiz Blumer Rosa, Natália
Castilhos e Simone Marques Freitas, pelo incentivo constante e pela
amizade.
Aos amigos do Instituto de Física de São Carlos-USP, Juliana
Ferreira, Augusto César Ribeiro Figueiredo e Rosane F.Z. Lizarelli,
pela amizade e pelas orientações durante a minha pesquisa.
Aos colegas do mestrado, Andressa, Cristiani, Carol, Fernanda,
Graziela, Janaína, Leily, Lia, Nori, Patrícia Marra, Patrícia Rocha,
Samira, Paula Elaine, Renata Mello, Renato, Rodrigo, Tereza, Thaís e
Valdeci, pela agradável convivência durante o nosso curso.
Às secretárias do Programa de Pós-Graduação, Rosemary, Erena
e Aparecida, pela inestimável colaboração no decorrer do curso.
À CAPES, pelo apoio ao curso de Pós-Graduação e em especial
por esta pesquisa.
À Ângela de Brito Bellini, pela revisão bibliográfica final deste
trabalho.
SUMÁRIO
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS...........................................
13
LISTA DE FIGURAS .......................................................................
16
LISTA DE QUADROS .....................................................................
23
RESUMO .........................................................................................
24
1 INTRODUÇÃO .............................................................................
25
2 REVISÃO DA LITERATURA ........................................................
28
2.1 Diferentes substratos ................................................................
28
2.2 Análise termodiferencial e Análise termogravimétrica ..............
37
2.3 Condutividade térmica .............................................................. 45
2.4 Dissolução ................................................................................ 50
2.5 Desidratação ............................................................................ 55
2.6 Incorporação de água ...............................................................
58
2.7 Penetrabilidade de corante .......................................................
59
2.8 Microdureza Vickers ..................................................................
62
3 PROPOSIÇÃO .............................................................................
73
4 MATERIAL E MÉTODO ............................................................. 74
4.1 Testes térmicos..........................................................................
74
4.1.1 Análise termodiferencial .........................................................
74
4.1.2 Análise termogravimétrica.......................................................
80
4.1.3 Condutividade térmica ............................................................
83
4.2 Testes químicos ........................................................................
86
4.2.1 Teste de dissolução ...............................................................
86
4.2.2 Desidratação ..........................................................................
88
4.2.3 Incorporação de água ............................................................
88
4.2.4 Penetrabilidade de corante ....................................................
88
4.3 Teste mecânico .........................................................................
92
4.3.1 Microdureza Vickers ...............................................................
92
5 RESULTADOS .............................................................................
95
5.1 Testes térmicos .........................................................................
95
5.1.1 Análise termodiferencial .........................................................
95
5.1.2 Análise termogravimétrica ......................................................
98
5.1.3 Condutividade térmica ...........................................................
101
5.2 Testes químicos ........................................................................
103
5.2.1 Dissolução .............................................................................
103
5.2.2 Desidratação ..........................................................................
105
5.2.3 Incorporação de água ............................................................
107
5.2.4 Penetrabilidade de corante ....................................................
109
5.3 Teste mecânico .........................................................................
130
5.3.1 Microdureza Vickers ...............................................................
130
6 DISCUSSÃO ................................................................................
135
6.1 Testes térmicos .........................................................................
136
6.1.1 Análise termodiferencial .........................................................
136
6.1.2 Análise termogravimétrica ......................................................
137
6.1.3 Condutividade térmica ............................................................
142
6.2 Testes químicos ........................................................................
144
6.2.1 Dissolução ..............................................................................
144
6.2.2 Desidratação ..........................................................................
146
6.2.3 Incorporação de água ............................................................
147
6.2.4 Permeabilidade de corante ....................................................
148
6.3 Teste mecânico .........................................................................
151
6.3.1 Microdureza Vickers ...............................................................
151
7 CONCLUSÕES ............................................................................
155
8 REFERÊNCIAS ........................................................................... 157
Anexo A .......................................................................................... 169
ABSTRACT .....................................................................................
170
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
C = carbono
Ca = cálcio
CAP = apatia carbonatada
Ca/P = cálcio/fósforo
CB = Coronária Bovina
Cl = cloro
C-O = carbono-oxigênio
CO
2
= dióxido de carbono
CO
3 =
carbonato
Cu = cobre
DCPC = cálcio fosfato sintético
DH = Decíduos Humanos
DRX = Difratometria de raios-x
DSC = aparelho utilizado para a Análise Termodiferencial (Differential
Scanning Calorimetry)
DTA = Análise Termogravimétrica (Differential Thermal Analysis)
EDTA = etileno diaminoácido tetra-acético
Fe = ferro
FTIR = espectroscopia por infravermelho de Fourier
g = grama
g/cm
3
= grama/cm
3
gf = grama força
g/ml = grama/mililitro
h = hora
HA = hidroxiapatita
HAp = hidroxiapatita
Ho:YLF = laser de Hólmio (Fluoreto de Ítrio-Lítio)
H
2
O = água
H-O-H = hidrogênio-oxigênio-hidrogênio (água)
HEMA = 2-hidroxietil metacrilato
HV = Microdureza Vickers
IR = espectroscopia por infravermelho (InfraRed)
J/cm
2
= Joules por centímetro quadrado
K = potássio
Kgf = quilograma força
Kg/mm
2
= quilograma por milímetro quadrado
KHN = Microdureza Knoop (unidade/Knoop Hardness Number)
LAD = limite amelo-dentinário
m = metro
Mg = Magnésio
MEV = Microscopia Eletrônica de Varredura
mm = milímetro
mm
2
= milímetro quadrado
mm
2
/s = milímetro quadrado por segundo
Mn = manganês
MPa = MegaPascal
4-META = 4-metacriloxietil anidrido de trimelitato
NaCIO = Hipoclorito de sódio
N
2
= nitrogênio
Nd:YAG = laser de Neodímio (Arsenieto de Gálio e Alumínio)
NSB = National Bureau of Standards
OCP = octacálcio fosfato
OH = radical hidroxila
P = fósforo
PH = permanentes humanos
P-O-P = fósforo-oxigênio-fósforo
RB = raízes bovinas
rpm = rotações por minuto
s = segundos
Sr = estrôncio
T
a
-T
r
= temperatura da amostra menos a temperatura da referência
T
i
= tempo inicial
TCP = fosfato beta tricálcico
TG e TGA = Análise termogravimétrica
u.a.= unidade arbitrária
V = Vickers
VHN = Microdureza Vickers (unidade - Vickers Hardness Number)
XPS = Espectroscopia de raios-x foto-elétron (X-ray photo-electron
spectroscopy)
Zn = zinco
Sr = estrôncio
o
C = graus Celsius
o
F = graus Farenheit
µ = mícron
µm = micrometro
γ = tensão de superfície
η = viscosidade
θ = ângulo de contato
∆= variação (diferença)
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1-
Fragmentos de Dente Bovino (DB) ............................
76
FIGURA 2- Fragmentos de Dente Humano (DH) .........................
76
FIGURA 3-
Desaglomeração do tecido dental (esmalte ou
dentina) ......................................................................
77
FIGURA 4- Almofariz de ágata com tecido desaglomerado .........
77
FIGURA 5- Cadinho de platina com material a ser analisado ......
78
FIGURA 6-
Differential Scanning Calorimeter DSC 2910 (TA
Instruments) ……………………………………………..
79
FIGURA 7-
Vista aproximada do Differential Scanning
Calorimeter DSC 2910 (TA Instruments) ...................
79
FIGURA 8- Cadinho de alumina com material a ser analisado ....
81
FIGURA 9- Balança analítica de alta precisão .............................
81
FIGURA 10- Thermal Analysis TASC 414/3 TG 209 (NETZSCH).
82
FIGURA 11- Vista aproximada do Thermal Analysis TG 209
(NETZSCH) ...............................................................
82
FIGURA 12- Dispositivo utilizado na condutividade térmica...........
84
FIGURA 13-
Detalhe dos fragmentos colados sobre a placa de
cobre com os termistors acoplados na porção
superior de cada fragmento .......................................
85
FIGURA 14- Termistor de alta precisão .........................................
85
FIGURA 15- Dente bovino imerso em solução de HCl 20% ..........
87
FIGURA 16- Dente Humano imerso em solução de HCl 20% .......
87
FIGURA 17- Dentes bovinos imersos em Rodamina B ..................
90
FIGURA 18- Dentes humanos imersos em Rodamina B ...............
90
FIGURA 19-
Espectroscopia de fluorescência do Nd:YAG
dobrado .....................................................................
91
FIGURA 20-
Espectroscopia de fluorescência do Nd:YAG
dobrado .....................................................................
91
FIGURA 21-
Microdurômetro Digital ...............................................
94
FIGURA 22-
Politriz ........................................................................
94
FIGURA 23-
Termodiferencial: esmalte bovino e esmalte humano
(1ª corrida)..................................................................
96
FIGURA 24-
Termodiferencial: esmalte bovino e esmalte humano
(2ª corrida)..................................................................
96
FIGURA 25-
Termodiferencial: dentina bovina e dentina
humana/coroa.............................................................
97
FIGURA 26-
Termodiferencial: dentina bovina e dentina
humana/raiz................................................................
97
FIGURA 27-
Termogravimétrico: esmalte bovino e esmalte
humano (1ª corrida)....................................................
99
FIGURA 28-
Termogravimétrico: esmalte bovino e esmalte
humano (2ª corrida)....................................................
99
FIGURA 29-
Termogravimétrico: dentina bovina e dentina
humana/coroa.............................................................
100
FIGURA 30-
Termogravimétrico: dentina bovina e dentina
humana/raiz................................................................
100
FIGURA 31- Condutividade térmica: esmalte bovino......................
101
FIGURA 32- Condutividade térmica: esmalte humano...................
102
FIGURA 33- Condutividade térmica: dentina bovina.......................
102
FIGURA 34- Condutividade térmica: dentina humana ...................
103
FIGURA 35-
Dissolução em ácido fosfórico 35%, 3,5% e 0,3%:
dente bovino ..............................................................
104
FIGURA 36-
Dissolução em ácido fosfórico 35%, 3,5%, 0,3%:
dente humano ............................................................
104
FIGURA 37-
Dissolução em ácido clorídrico 20%: dentes bovino
e humano....................................................................
105
FIGURA 38- Desidratação: esmaltes bovino e humano..................
106
FIGURA 39- Desidratação: dentinas bovina e humana..................
106
FIGURA 40- Incorporação de água: esmaltes bovino e humano....
107
FIGURA 41- Incorporação de água: dentinas bovina e humana.....
108
FIGURA 42- Programa utilizado para leitura de fluorescência........
109
FIGURA 43-
Primeira coluna: 24h; segunda coluna: 48h; terceira
coluna: uma semana; quarta coluna: duas
semanas; quinta coluna: um mês...............................
109
FIGURA 44- Dente bovino 24 horas................................................
110
FIGURA 45- Dente humano 24 horas.............................................
110
FIGURA 46- Dente bovino 48 horas................................................
111
FIGURA 47- Dente humano 48 horas.............................................
111
FIGURA 48- Dente bovino uma semana.........................................
112
FIGURA 49- Dente humano uma semana......................................
112
FIGURA 50- Dente bovino duas semanas......................................
113
FIGURA 51- Dente humano duas semanas....................................
113
FIGURA 52- Dente bovino um mês.................................................
114
FIGURA 53- Dente humano um mês..............................................
114
FIGURA 54-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano - controle.......................................................
115
FIGURA 55-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano – 24h............................................................
115
FIGURA 56-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano – 48h.............................................................
116
FIGURA 57-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano – uma semana..............................................
116
FIGURA 58-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano – duas semanas...........................................
117
FIGURA 59-
Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e
humano – um mês......................................................
117
FIGURA 60-
Razão da fluorescência: esmaltes bovino e
humano/controle.........................................................
118
FIGURA 61-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – controle..........................................
119
FIGURA 62-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – 24h................................................
119
FIGURA 63-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – 48h................................................
120
FIGURA 64-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – uma semana..................................
120
FIGURA 65-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – duas semanas...............................
121
FIGURA 66-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (coroa) – um mês..........................................
121
FIGURA 67-
Razão da fluorescência: dentinas bovina e humana
(coroa)/controle..........................................................
122
FIGURA 68-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – controle.............................................
122
FIGURA 69-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – 24h....................................................
123
FIGURA 70-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – 48 h...................................................
123
FIGURA 71-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – uma semana.....................................
124
FIGURA 72-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – duas semanas..................................
124
FIGURA 73-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz) – um mês.............................................
125
FIGURA 74-
Razão da fluorescência dentinas bovina e humana
(raiz)/controle..............................................................
125
FIGURA 75-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – controle................................
126
FIGURA 76-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – 24h.......................................
126
FIGURA 77-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – 48h.......................................
127
FIGURA 78-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – uma semana........................
127
FIGURA 79-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – duas semanas.....................
128
FIGURA 80-
Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e
humana (raiz externa) – um mês................................
128
FIGURA 81-
Razão da fluorescência: dentinas bovina e humana
(raiz externa)/controle.................................................
129
FIGURA 82-
Microdureza Vickers: a) esmaltes bovino e humano;
b) dentinas bovina e humana – coronárias;
c) dentinas bovina e humana – radiculares e
respectivos desvios-padrão........................................
130
LISTA DE QUADROS
Quadro 1-
Resumo dos resultados – propriedades térmicas .....
132
Quadro 2-
Resumo dos resultados – propriedades químicas .....
133
Quadro 3-
Resumo dos resultados – propriedade mecânica .....
134
DUTRA-CORRÊA, M. Avaliação das propriedades térmicas, químicas
e mecânica relacionando dente bovino e dente humano. 2005. 170f.
Dissertação (Mestrado em Odontologia Restauradora, Especialidade
Dentística) – Faculdade de Odontologia de São José dos Campos,
Universidade Estadual Paulista, São José dos Campos. 2005
RESUMO
Dentes bovinos são amplamente utilizados substituindo dentes humanos em
pesquisas in vitro, para avaliar o comportamento dos materiais odontológicos.
Utilizaram-se sessenta dentes bovinos e sessenta humanos. Esmalte e dentina
foram avaliados individualmente em Análises Termodiferencial,
Termogravimétrica e Condutividade Térmica. A Dissolução foi avaliada em
diferentes tempos e concentrações de ácido. No teste de Desidratação os
fragmentos foram colocados em estufa por tempos diferentes. Na Incorporação
de Água, após a retirada dos fragmentos da estufa, foram resfriados e depois
imersos em água destilada. Verificou-se o quanto o tecido incorporou de água
em sua massa. A Penetrabilidade de Corante foi avaliada pela Espectroscopia
de Fluorescência. Para avaliar a Microdureza Vickers os dentes foram incluídos
em resina de poliéster e polidos até expor esmalte ou dentina. No
termodiferencial as dentinas comportaram-se semelhantemente. O esmalte
bovino absorveu mais energia, indicando mudanças estruturais e apresentando
comportamento estável a partir de 450ºC, enquanto que o humano continuou
instável. No Termogravimétrico a dentina humana foi duas vezes mais
susceptível à perda de massa. Os esmaltes apresentaram Condutividades
Térmicas semelhantes. A dentina humana foi mais condutora do que a bovina.
Na Dissolução a perda de massa foi mais lenta no dente humano. Na
Desidratação o esmalte bovino perdeu aproximadamente 25% e o humano
perdeu 2,5%. No esmalte humano houve menor Penetrabilidade de Corante,
porém semelhante nas dentinas. Assim, não se deve extrapolar resultados para
dente humano em relação à incorporação de água, à penetrabilidade de corante,
à dissolução e ao comportamento térmico.
Palavras-Chave: Dente, humano, animal; dentina; esmalte dentário; testes de
materiais, térmica, química; estudo comparativo; desidratação; penetrabilidade
de corante; microdureza Vickers
1 INTRODUÇÃO
Os materiais odontológicos passam por uma constante
evolução tecnológica, graças ao crescimento contínuo na área de
pesquisa científica. As pesquisas in vitro são, portanto, amplamente
requisitadas pelos fabricantes, para avaliar o comportamento do material,
através de testes laboratoriais. A diversidade de materiais à disposição no
mercado é surpreendente, como por exemplo, os mais recentes sistemas
de união que apresentam como evolução primers acidificados, que
permitem uma solubilização parcial da smear layer, facilitando a difusão
dos monômeros adesivos na dentina sem a necessidade do
condicionamento prévio com ácido fosfórico (CHIGIRA et al.
14
, 1994;
KOIBUCHI et al.
38
, 2001).
Entretanto, a inexistência de um padrão nos
procedimentos dificulta, em muito, a correlação dos resultados obtidos,
pois existem diversas maneiras eficazes de se testar a resistência de
união dos adesivos dentinários e, por isso mesmo, existem inúmeras
variáveis como: método utilizado para o teste (tração, microtração,
cisalhamento), modelo dos aparatos, alinhamento, dentes utilizados e
regiões estudadas, tudo isto dificultando a comparação dos resultados de
diferentes estudos (PHILLIPS
62
, 1988; RUEGGEBERG
68
, 1991; FOWLER
et al.
26
, 1992; PASHLEY et al.
58
, 1995; PIOCH et al.
64
, 2001). Além disso,
existem outros fatores que dificultam esta correlação, como por exemplo,
o tempo de armazenamento dos dentes utilizados.
Existe uma dificuldade crescente na utilização de dentes
humanos para pesquisa in vitro, pois estes estão cada vez mais raros de
se obter, principalmente devido ao controle rigoroso das comissões de
26
ética e à conscientização da população em relação à sua saúde bucal e
aos procedimentos mais conservadores da odontologia moderna.
Em diversas instituições de ensino, existem bancos de
dentes para normatizar a coleta de dentes humanos para pesquisas.
Porém, uma grande dificuldade encontrada pelos pesquisadores é
selecionar estes dentes, pois nem sempre estão em condições
adequadas para a pesquisa ou em armazenamento de acordo com a
metodologia eleita pelo pesquisador.
Na tentativa de se encontrar um substituto ideal para
dentes humanos, vários substratos têm sido utilizados. Por exemplo, em
testes de adesividade têm sido utilizados dentes de cães (FORSSELL-
AHLBERG et al.
25
, 1975), cabras (GRAY & BURGESS
33
, 1991), macacos
(FORSSELL-AHLBERG et al.
25
, 1975) e bois (RETIEF et al.
65
, 1990;
SILVA et al.
76
, 1996; BONFIM et al.
5-6
, 2000 e 2001; ANIDO
2
, 2002;
DUTRA-CORRÊA et al.
21
, 2003; DUTRA-CORRÊA et al.
19
, 2004).
Alguns autores têm demonstrado a preocupação de
transferir os resultados obtidos com esses tipos de substratos para dentes
humanos, visto ser importante uma padronização, devido às diferenças
existentes entre eles (RUEGGEBERG
68
, 1991; SCHILKE et al.
72
, 1999;
BONFIM et al.
5-6
, 2000 e 2001; ANIDO
2
, 2002; DUTRA-CORRÊA et al.
21
,
2003; DUTRA-CORRÊA et al.
19
, 2004).
O dente bovino é o substrato mais utilizado para substituir
os dentes humanos em pesquisas de resistência adesiva e
microinfiltração (NAKABAYSHI et al.
53
, 1982; NAKAMICHI et al.
55
, 1983;
RETIEF et al.
65
, 1990; TAGAMI et al.
78
, 1990; PERDIGÃO et al.
59
, 1999;
SILVA et al.
76
, 1996), pois apresenta diversas vantagens em relação aos
demais, que favorecem a sua utilização, entre elas, a facilidade de
obtenção, o controle mais rigoroso do tempo de armazenamento, seu
tamanho e seu volume praticamente padronizados. Entretanto,
Nakabayashi & Pashley
52
(2000) concluíram que ainda é preferível a
utilização de dentina humana em pesquisas in vitro, pois esta apresenta
27
melhor desempenho em testes de resistência adesiva, quando
comparada à dentina bovina.
Após cuidadoso estudo da literatura, pôde-se constatar
que não existem muitos trabalhos, comparando dentes humano e bovino.
No entanto, já foram realizadas inúmeras pesquisas com dentes bovinos,
sempre extrapolando os resultados para dentes humanos
(RUEGGEBERG
68
, 1991).
Isso despertou o nosso interesse para a presente
pesquisa, porque em estudos anteriores pôde-se constatar algumas
diferenças marcantes entre a dentina bovina e humana, principalmente
em relação ao diâmetro dos túbulos dentinários, que na dentina bovina é
maior nas proximidades do limite amelo-dentinário e menor nas
proximidades da polpa (BONFIM et al.
5-6
, 2000 e 2001; DUTRA-CORRÊA
et al.
21
, 2003; DUTRA-CORRÊA et al.
19
, 2004), ao contrário da dentina
humana. Observam-se alterações também em relação à espessura da
dentina peritubular, que se apresenta mais espessa nas proximidades do
limite amelo-dentinário, ao contrário da dentina humana (DUTRA-
CORRÊA et al.
19
, 2004).
As propriedades térmicas, químicas e mecânicas são
características inerentes a cada material. É fundamental que se conheça
as características das estruturas dos dentes bovinos e humanos e que se
compare o desempenho dos materiais na interação com estes substratos.
Este conhecimento pode balizar a melhor indicação e o melhor protocolo
de uso em cada situação.
Portanto, é interessante que se estabeleçam condições
cada vez mais confiáveis, para a utilização de dentes bovinos em
pesquisas científicas, simulando dentes humanos, para que os resultados
possam ser análogos aos que ocorrem nos dentes humanos.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Diferentes substratos
Brännström & Garberoglio
8
(1972) utilizaram microscopia
de varredura para observar túbulos dentinários e processos
odontoblásticos em pré-molares humanos fraturados. Observaram os
túbulos desde a proximidade do tecido pulpar até o limite amelo-dentinário
e encontraram processos odontoblásticos dentro dos túbulos dentinários
até, aproximadamente, um quarto do total do comprimento do túbulo
dentinário. Na pré-dentina os processos odontoblásticos eram
circundados por uma fina membrana. Todavia, no interior da dentina, a
parede dos túbulos parecia ser circundada por uma camada de
substância amorfa e também longitudinalmente às fibras. Segundo os
autores, os túbulos, aparentemente, continham fibras nervosas.
Forssell-Ahlberg et al.
25
(1975) compararam o diâmetro e o
número de túbulos dentinários em ratos, gatos, cães e macacos e
concluíram que, em todas as espécies examinadas, os túbulos dentinários
mostraram uma disposição retilínea, exceto nos incisivos de ratos, onde
irregularidades locais foram observadas. Foi também realizada uma
comparação entre as espécies estudadas e dentes humanos. Concluíram
que são similares em relação ao número e diâmetro dos túbulos
dentinários.
Garberoglio & Bränntröm
28
(1976) realizaram um estudo
sobre o número e diâmetro dos túbulos dentinários, com microscopia de
varredura, que até hoje serve de comparação para outros estudos com
dentina humana ou desta em relação a outros animais. Examinaram
distâncias variadas em relação à polpa e concluíram que perto da polpa o
29
número de túbulos/mm
2
foi de 45.000 e o diâmetro foi de 2,5µm. Na
dentina mediana foi de 29.500/mm
2
e o diâmetro de 1,2µm e na dentina
próxima ao limite amelo-dentinário foi de 20.000/mm
2
e o diâmetro de
0,9µm.
Nakabayashi et al.
53
(1982) utilizaram dentes humanos e
bovinos recém-extraídos para avaliar a eficiência do 4-META (4-
metacriloxietil anidrido de trimelitato) na adesão ao esmalte e dentina. Os
espécimes receberam um tratamento condicionador com uma mistura de
ácido cítrico 1% e cloreto férrico 1% (1:1) ou ácido cítrico 10% e cloreto
férrico 3% (10:3), por 30 segundos. Concluíram que a solução 10:3 foi
efetiva para esmalte e dentina, o que não ocorreu com a solução 1:1 que
foi efetiva somente em dentina. Por conter monômeros hidrofóbicos e
hidrofílicos, este sistema adesivo possibilitou maior penetração desses
monômeros nos tecidos duros, havendo um aumento significativo da
resistência adesiva em dentina, devido à penetração dos monômeros na
dentina peritubular e intertubular e não somente nos túbulos expostos
pelo condicionamento.
Nakamichi et al.
55
(1983) compararam a força adesiva
entre dentes bovinos e humanos, na tentativa de achar um substituto para
dentes humanos em teste de adesão. Concluíram que os dentes bovinos
podem substituir dentes humanos nestes testes, desde que sejam
utilizados esmalte e camada superficial da dentina bovina, que não
apresentaram diferenças estatisticamente significantes, quando
comparados aos resultados com dentes humanos.
Tagami et al.
79
(1989) investigaram a permeabilidade da
dentina coronária através da condutância hidráulica de discos de dentina
bovina. A microscopia de varredura revelou menos túbulos com diâmetro
reduzido na dentina superficial do que na dentina profunda. A
permeabilidade da dentina bovina coronária de incisivos é de seis a oito
vezes menor do que na dentina coronária de terceiro molar humano
incluso, porém semelhante à dentina radicular humana.
30
Retief et al.
65
(1990) realizaram um estudo para determinar
a resistência ao cisalhamento e microinfiltração na dentina humana e
bovina e para avaliar a penetração da resina para o interior dos túbulos
dentinários humanos e bovinos. A avaliação foi realizada através da MEV
e obtiveram os seguintes resultados: a resistência ao cisalhamento para
dentina humana foi, significativamente, grande e a microinfiltração,
significativamente, baixa, em comparação com a dentina bovina,
justamente pelo fato de que o sistema restaurador penetrou mais
densamente na dentina humana. Portanto, os autores acreditam que o
uso de dentes bovinos não é indicado, nesses tipos de testes, para
substituir dentes humanos.
Tagami et al.
78
(1990) tentaram estabelecer uma
correlação entre permeabilidade dentinária, profundidade e resistência
adesiva de alguns sistemas adesivos. Utilizaram dentes bovinos
estocados em solução salina isotônica com azida sódica 0,2%.
Desgastaram a superfície vestíbulo-cervical até expor a dentina em várias
profundidades. Utilizaram um aparato para simular a pressão hidráulica
pulpar e fluxo de fluidos através dos túbulos dentinários. Os testes de
cisalhamento foram conduzidos após a aplicação dos sistemas adesivos.
Observaram que a profundidade proporcionou um aumento na
permeabilidade, principalmente após a remoção da smear layer.
Ruse & Smith
69
(1991) realizaram um estudo de
caracterização da superfície da dentina bovina, através de espectroscopia
de raios-x foto-elétron (XPS) e espectrometria de massa para determinar
os efeitos de diferentes procedimentos de pré-condicionamento sobre a
composição básica da superfície da dentina bovina e para investigar as
interações entre a dentina e o agente adesivo (ScotchBond). Estudaram
as mudanças na composição básica da dentina como resultado destas
interações. Os resultados mostraram que a composição básica da smear
layer foi semelhante àquela da dentina e que a limpeza com peróxido de
hidrogênio não produziu nenhuma modificação na composição básica da
31
superfície da dentina. O condicionamento ácido induziu uma quase
completa desmineralização da dentina, deixando exposta uma superfície
rica em matéria orgânica. Os resultados sugeriram que os sistemas
adesivos que utilizam condicionamento ácido como procedimento prévio,
deveriam ser baseados em agentes capazes de interagir com os
componentes orgânicos da dentina, pois os agentes adesivos que
contavam com a reação de quelação do cálcio não obtiveram mais
sucesso. A investigação da interação entre o agente adesivo e a dentina
sugeriu uma falha coesiva parcial, no agente adesivo.
Rueggeberg
68
(1991) relatou em sua revisão de literatura
uma preocupação com o uso de diversos substratos alternativos para
testes de adesão. Relatou ainda que o único estudo que comparou,
diretamente, a dentina humana e bovina foi o de Nakamichi et al.
55
(1983).
Sano et al.
71
(1994) avaliaram as propriedades das
dentinas bovina e humana mineralizadas e desmineralizadas, através de
testes de tração. O objetivo da pesquisa foi confirmar a hipótese de que a
matriz de dentina desmineralizada contribuiu pouco para a resistência da
dentina, quando comparada com a força de resistência e módulo de
elasticidade da dentina mineralizada. Os resultados indicaram que o
colágeno contribuiu em 30% na força de resistência à tração da dentina
mineralizada, que foi maior do que o esperado.
Dourda et al.
18
, em 1994, realizaram uma análise
morfométrica da área ocupada pelos túbulos dentinários em 13 molares
permanentes (terceiros molares). Encontraram na camada profunda cerca
de 48.000 ± 9.800 túbulos/mm
2
, na camada média 37.000 ± 9.000
túbulos/mm
2
e próximo ao LAD 22.000 túbulos/mm
2
.
Koutsi et al.
39
, em 1994, pesquisaram o diâmetro e a
densidade dos túbulos dentinários em cinco molares decíduos.
Encontraram na camada profunda 26.391 ± 6.605 túbulos/mm
2
e na
camada média 18.075 ± 2.415
túbulos/mm
2
. O diâmetro na camada
profunda foi de 1.29 ± 0.10µm e na camada média 1.08 ± 0.12µm.
32
Pioch & Staehle
63
(1996) realizaram uma investigação
experimental sobre resistência ao cisalhamento em dentes humanos
(incisivos, caninos e pré-molares) e incisivos bovinos, na região do limite
amelo-dentinário. A média para a resistência ao cisalhamento para todos
os dentes humanos foi de 38.99 MPa e não houve diferença significativa
para dentes bovinos, cujo valor médio foi de 37.40 MPa.
Silva et al.
76
(1996) realizaram um trabalho com o
propósito de comparar a resistência ao cisalhamento dos sistemas
adesivos em dentes humanos, bovinos e suínos, após 24 horas e sete
dias armazenados em água a 37ºC e 100% de umidade relativa. A
resistência ao cisalhamento em esmalte humano não apresentou
diferença estatisticamente significante em relação ao esmalte bovino,
embora ambos registrassem significante diferença em relação ao esmalte
suíno. A resistência ao cisalhamento obtida em dentina humana, bovina e
suína não apresentou nenhuma diferença significativa entre elas. A
resistência ao cisalhamento obtida após os períodos de armazenamento
de 24 horas e sete dias também não apresentou diferença,
estatisticamente, significante.
Miyasaka & Nakabayashi
50
(1999) examinaram um novo
sistema adesivo, combinando EDTA e primer auto-condicionante. Eles
utilizaram dentes bovinos congelados por três semanas, cujas superfícies
cervicais das coroas foram preparadas para criar uma superfície
dentinária coberta com smear layer. A área adesiva foi delimitada e
exposta com 20µl de EDTA condicionador, com um pH 7,4 por 60s,
lavada e seca. A dentina condicionada foi tratada com 20µl de uma
mistura aquosa de Phenyl-P e HEMA por 10s. As superfícies foram secas
e receberam a aplicação de 20µl de agente adesivo fotopolimerizável por
60s. Após a polimerização, uma resina composta foi colocada e também
fotopolimerizada por 60s. As amostras foram seccionadas para dar origem
a fatias de dentina de 2,0mm de espessura e levadas a uma máquina
universal de testes e observadas ao microscópio eletrônico de varredura.
33
Os autores concluíram que, quando a concentração de Phenyl-P foi 1%,
obteve-se a mais alta resistência adesiva (22 MPa), sendo que esta,
aparentemente, diminuiu, quando a concentração de Phenyl-P aumentou
de 1% para 5% ou 20%. Não houve nenhuma diferença estatisticamente
significativa da resistência à tração entre os grupos de 5% e 20%.
Schilke et al.
72
(1999) avaliaram a resistência ao
cisalhamento para a dentina bovina, visando a possibilidade desta vir a
substituir a dentina humana em pesquisas científicas. Os autores
utilizaram incisivos centrais permanentes de bovinos, dentes decíduos
humanos e terceiros molares humanos. Não encontraram diferenças na
resistência ao cisalhamento entre dentina humana de dentes
permanentes e dentina bovina coronária. Diferenças significantes foram
encontradas entre raiz bovina e dentina humana de dentes decíduos.
Também foram encontradas diferenças significativas entre dentina bovina
radicular e dentina de dente humano permanente e dentina bovina
radicular e coronária. Todavia diferenças significantes foram encontradas
entre dente humano decíduo e dente humano permanente e dentina
bovina coronária. Clinicamente, significa que não foi detectada diferença
significante na resistência ao cisalhamento entre dentina humana de
dente permanente e dentina bovina coronária. A resistência ao
cisalhamento do adesivo utilizado resultou em valores mais altos para
coroa bovina, bem como dentina radicular em comparação com dentina
humana de dentes decíduos. Dentina bovina radicular mostrou-se
inconveniente para substituir dentina humana, devido a sua maior
resistência ao cisalhamento quando comparada à humana.
Schilke et al.
73
(2000) informação detalhada da estrutura
dentinária é essencial para interpretação das investigações sobre
materiais adesivos dentinários. O propósito do presente trabalho foi
comparar o número e o diâmetro de túbulos dentinários em incisivo
central permanente bovino e terceiros molares e dente decíduo humano.
A densidade de túbulos/mm
2
na camada mediana foi maior na raiz de
34
dentina bovina (RB): 23.760 ± 2.453 do que em dentina de dente decíduo
humano (DH): 18.243 ± 3.845, permanentes humanos (PH): 18.781 ±
5.855 e dentina coronária bovina (CB): 17.310 ± 2.140. Os valores
correspondentes para camada profunda são 23.738 ± 4.457 (RB), 24.162
± 5.338 (DH), 21.343 ± 7.290 (PH) e 20.980 ± 4.198 (CB). Não foram
encontradas diferenças significantes para o número de túbulos dentinários
em dentina de coroa bovina comparada com dentes decíduos humanos e
molares permanentes. Em relação ao diâmetro: camada média/profunda,
CB: 2.85µm ± 0.18/3.50µm ± 0.33; RB: 3.10µm ± 0.33/3.23µm ± 0.30; DH:
2.55µm ± 0.16/2.82µm ± 0.28; PH: 2.65µm ± 0.19/2.90µm ± 0.22. Esses
achados demonstraram que camadas correspondentes de dentina em
dentes decíduos humanos, terceiros molares e incisivos centrais bovinos
não apresentaram diferença significativa no diâmetro, nem no número de
túbulos dentinários/mm
2
, ao passo que a densidade tubular na raiz bovina
é significativamente maior. Estes resultados sugerem que, contanto que
os preparos sejam padronizados, a dentina da coroa de incisivo bovino
pode ser um substituto adequado para dentina humana de molares em
testes de adesão.
Bonfim et al.
5
(2000) realizaram um estudo
micromorfológico comparativo entre dentina bovina e dentina humana,
através de microscópio de luz. Chegaram aos seguintes resultados: a
dentina bovina apresentou maior densidade de túbulos dentinários/área
nas proximidades da polpa e menor densidade nas proximidades do limite
amelo-dentinário, semelhante à dentina humana. Em relação ao diâmetro
dos túbulos dentinários a dentina bovina apresentou-se ao contrário da
dentina humana, ou seja, com menor diâmetro próximo à polpa e maior
diâmetro próximo ao esmalte. Os autores concluíram que, dentes bovinos
utilizados em incidências e profundidades aleatórias, podem comprometer
os resultados em pesquisas científicas, quando os resultados são
35
extrapolados para a dentina humana. Há uma necessidade urgente de
padronização para o uso de dentes bovinos nestas pesquisas.
Bonfim et al.
6
(2001) compararam a micromorfologia da
dentina bovina e dentina humana, através de microscópio eletrônico de
varredura. Concluíram que a dentina bovina apresentou maior densidade
tubular/área nas proximidades da polpa e menor densidade nas
proximidades do limite amelo-dentinário, semelhante à dentina humana. O
diâmetro dos túbulos dentinários da dentina bovina apresentou-se ao
contrário da dentina humana, ou seja, com menor diâmetro próximo à
polpa e maior diâmetro próximo ao esmalte. Os autores concluíram que
há uma necessidade urgente de padronização para o uso de dentes
bovinos nestas pesquisas.
Anido
2
(2001) realizou um estudo comparativo entre
dentina humana e bovina testando a resistência adesiva ao cisalhamento
em três diferentes profundidades, com a finalidade de estabelecer uma
possível relação de profundidade entre os substratos visando a
substituição da dentina humana em testes de adesão. Observou diferença
significativa entre a resistência adesiva em dentes humanos e bovinos,
sendo que os maiores valores foram para dentes humanos. Houve
diferença significativa de resistência para as profundidades analisadas,
sendo os maiores valores para a dentina superficial, seguida da média e
da profunda para ambos substratos. Observou também semelhança de
comportamento entre os substratos: dentina humana superficial e dentina
bovina profunda, frente ao teste de resistência adesiva. Concluiu que o
substrato bovino pode ser utilizado em estudos laboratoriais de resistência
adesiva como indicativo do desempenho inicial de novos produtos.
Bouillaguet et al.
7
(2001) utilizaram trinta incisivos bovinos
para comparar a resistência adesiva de dois sistemas adesivos
convencionais (Scotchbond Multi Uso Plus e OptiBond FL), quatro
sistemas de passo único (Prime & Bond NT; Scotchbond 1; Excite e
ASPA) e dois sistemas auto-condicionantes (Clearfil Liner Bond 2V e
36
Prompt L-Pop). Todos os sistemas foram utilizados de acordo com o
fabricante. A resina Z100, com 3mm de espessura, foi inserida em
incrementos de 1mm e polimerizados por 40s cada incremento. Após a
obtenção dos corpos-de-prova estes foram submetidos a tensões. Os
autores observaram que o ScotchBond Multi Uso Plus (30,3 MPa)
apresentou resistência adesiva significativamente maior que os outros
produtos e, que o OptiBond FL (22,4 MPa), Scotchbond 1 (18,9 MPa),
Clearfil Liner Bond 2V (18,9 MPa) e Prime & Bond NT (18,3 MPa) não
foram significativamente diferentes entre si.
Lopes et al.
47
(2003) realizaram um estudo comparativo do
tipo de substrato dental utilizado em testes de resistência de união ao
cisalhamento. Compararam os valores de resistência de união sobre o
esmalte e dentina humanos com os valores obtidos em dentes bovinos,
utilizando dois sistemas de união com princípios de atuação distintos.
Desgastaram vinte meias coroas dentais humanas e quarenta coroas
bovinas, até obter uma área plana de pelo menos 5mm de diâmetro. As
amostras foram separadas em quatro grupos, sendo: esmalte humano,
esmalte bovino, dentina humana e dentina bovina. As amostras de cada
grupo foram divididas es dois subgrupos, de acordo com o sistema de
união utilizado:
a) Scotchbond Multi-Uso (SBMU);
b) Clearfil Liner Bond 2V (CLB2V).
Depois de confeccionados os cilindros de resina sobre a área obtida para
adesão, as amostras foram cisalhadas a uma velocidade de 0,5mm/min.
Em esmalte não se verificou diferença estatística entre dentes humanos
(7,36 MPa) e bovinos (8,24 MPa) para os mesmos materiais. O SBMU
apresentou média estatisticamente inferior em dentina humana (7,01
MPa), quando comparado à dentina bovina (11,74 MPa). Para o CLB2V
não houve diferença estatística entre os substratos humano (7,43 MPa) e
bovino (9,27 MPa).
37
Dutra-Corrêa et al.
21
(2003) compararam a micromorfologia
da dentina bovina e dentina humana, através de microscópio eletrônico de
varredura. Concluíram que a dentina bovina apresentou maior densidade
tubular/área nas proximidades da polpa e menor densidade nas
proximidades do limite amelo-dentinário, semelhante à dentina humana. O
diâmetro dos túbulos dentinários da dentina bovina apresentou-se ao
contrário da dentina humana, ou seja, com menor diâmetro próximo à
polpa e maior diâmetro próximo ao esmalte. Os autores concluíram que
há uma necessidade urgente de padronização para o uso de dentes
bovinos nestas pesquisas.
Dutra-Corrêa et al.
19
(2004) realizaram uma comparação
entre o diâmetro e a densidade dos túbulos dentinários da dentina bovina
condicionada e fraturada. Concluíram que o diâmetro dos túbulos
dentinários é maior na dentina superficial, próxima ao esmalte e menor na
dentina profunda, enquanto que a densidade tubular é maior na dentina
profunda. Concluíram também que a dentina peritubular é mais espessa
na dentina superficial, próxima ao esmalte.
2.2 Análise termodiferencial e Análise termogravimétrica
De acordo com Giolito
31
(1974), a análise termodiferencial
é um procedimento experimental que consiste no aquecimento, em ritmo
linear, da substância a ser analisada, comparando-a a outra substância
termicamente inerte (funcionando como padrão/referência), em um
mesmo forno. A diferença de temperatura entre ambas é medida em
função da temperatura ou tempo. Assim, quando ocorre uma transição de
estado ou reação envolvendo absorção ou liberação de calor, a diferença
de temperatura entre a amostra e a referência (T
a
-T
r
) aumenta,
respectivamente no sentido negativo ou positivo. Como resultado obtém-
se gráficos com picos e vales representando cada transição ou reação
38
produzida. Através da análise destes gráficos, ou seja, verificando o
número, a forma e a posição dos picos e vales da curva termodiferencial
pode-se ter como base a identificação qualitativa da substância. A área
delimitada pelos picos ou vales é proporcional à variação de calor
envolvida na transição, permitindo determinar o calor da reação. E assim
como o calor da reação é proporcional à quantidade de reagente, sempre
que seu valor seja conhecido, a partir da altura do pico, pode-se
determinar a quantidade de substância presente. Quanto às aplicações da
análise termodiferencial pode-se adiantar o seguinte: o número, a forma e
a posição dos picos e vales de uma curva termodiferencial podem servir
de base para a identificação qualitativa da substância (argilas, metais,
minérios, gorduras, óleos, polímeros, carvões, madeiras etc). Através
desta técnica, pode-se acompanhar os efeitos do calor associado com
alterações físicas ou químicas da amostra, tais como transições de fase
exotérmicas ou endotérmicas (fusão, ebulição, sublimação,
congelamento, inversões da estrutura cristalina ou reações de
desidratação, de dissociação, de decomposição, de óxido-redução etc,
capazes de causar variações de calor, o mesmo que variações de
entalpia). Em geral, transições de fase, desidratações, reduções e certas
reações de decomposição produzem efeitos endotérmicos, enquanto que
cristalizações, oxidações e algumas outras reações de decomposição
produzem efeitos exotérmicos. A respeito da análise termogravimétrica,
segundo Giolito
31
(1974), as tentativas para se chegar ao conhecimento
detalhado das alterações que o aquecimento pode provocar na massa
das substâncias são bem antigas. O objetivo é poder estabelecer a faixa
de temperatura, na qual elas adquirem composição química definida ou
as temperaturas em que começam a se decompor. Estes dados são muito
importantes em operações analíticas, bem como para se seguir o
andamento de reações de desidratação, oxidação (combustão),
decomposição etc. Entre 1907 e 1915, inúmeros pesquisadores se
empenharam na construção, ponto a ponto, de curvas de perda de massa
39
em função da temperatura, aquecendo as amostras até uma dada
temperatura e, a seguir, após resfriamento, pesando-as em balanças
analíticas comuns. A primeira termobalança foi descrita por Kotara Honda,
em 1915. Este instrumento idealizado e construído por ele, foi empregado
para estudar as curvas de termodecomposição do sulfato manganoso
(MnSO
4
. 4 H
2
O), do gesso (CaSO
4
. 2H
2
O) e do anidrido crômico (CrO
3
).
Este trabalho serviu de base para todos os trabalhos futuros de
termogravimetria, pois sua termobalança permitiu, pela primeira vez, a
pesagem contínua da amostra, à medida que ia sendo aquecida. A
atmosfera do forno pode ser estática (estacionária) ou dinâmica (fluente).
O controle dinâmico da atmosfera permite exercer controle sobre reações
para as quais o gás é reagente ou produto, podendo-se, também, utilizar,
em certos casos, atmosfera dinâmica de gases inertes como o nitrogênio
(N
2
).
Se o gás não fosse inerte, ou seja, pudesse reagir com a amostra,
poderíamos então citar o exemplo da oxidação da amostra ser impedida,
na presença de atmosfera auto-gerada constituída de CO
2
. Para a
escolha da substância inerte, a experiência tem mostrado que a alumina,
previamente calcinada a 1500ºC, é a substância mais conveniente para
ser utilizada como material de referência e como diluente. Também o
quartzo fundido em pó, silício em pó ou mesmo substâncias orgânicas,
caso as amostras estudadas sejam de matérias orgânicas. A escolha de
um material de referência é mais ou menos empírica e deve ser
especialmente cuidadosa, quando se pretende medir área do pico, pois
neste caso, só podem ser tolerados pequenos desvios da linha base. Na
análise termogravimétrica são obtidas curvas de perda ou ganho de
massa em função da temperatura, ou seja, de um aquecimento ou
resfriamento lineares, denominadas termogramas. Através da análise do
termograma pode-se estabelecer as reações que correspondem a cada
uma de suas inflexões. Esta análise permite um estudo detalhado da
decomposição térmica da substância analisada.
40
Os tipos de água em esmalte humano e apatita precipitada
foram caracterizados por LeGeros et al.
43
(1978) utilizando difração de
raios-x, espectroscopia por infravermelho e análise termogravimétrica.
Mudanças nos parâmetros da organização e no caráter das bandas de
absorção foram correlacionadas com perda de massa na pirólise nas
temperaturas de 100
o
C a 400
o
C e, com efeito de reidratação das
amostras. Este estudo demonstrou que a perda de água próxima a 200
o
C
é de água adsorvida, sendo reversível e não causando significante
mudança nos parâmetros da organização desta apatita, ao passo que a
perda de água entre 200
o
C e 400
o
C é estrutural, irreversível e causa uma
contração na sua dimensão. A queda da quantidade de água adsorvida
causou aumento de OH nas bandas de absorção no espectro desta
apatita. Uma perda de água na organização estrutural do esmalte causou
um aparecimento de P-O-P nas bandas de absorção no precipitado da
apatita.
A fase inorgânica da dentina com dentinogênese
imperfeita foi investigada por Kerebel
35
(1981), utilizando técnicas corretas
de alta resolução de microscopia de transmissão, difração de raios-x,
espectroscopia por absorção de infravermelho, termogravimetria, análises
com microsonda eletrônica e análises químicas. Os resultados mostraram
que os cristalitos na dentina com dentinogênese imperfeita eram de
tamanho normal, porém menos numerosos do que na dentina normal. A
análise através da microsonda eletrônica indicou diferença significante no
mineral contido na dentina com dentinogênese imperfeita, quando
comparada com dentina normal. Ocorreu um aumento na proporção Ca/P,
uma diminuição na quantidade de Ca (cálcio) e P (fósforo) e uma severa
perda em Mg (magnésio), corroborada pela análise química. O principal
componente da fase inorgânica da dentina com dentinogênese imperfeita
foi uma apatita pobremente carbonatada e cristalizada. Isto sugeriu que a
água contida é, em grande parte, aumentada na dentina com
41
dentinogênese imperfeita, e uma mínima parte está relacionada com a
organização da água que está na forma estrutural.
Sakae et al.
70
(1988) pesquisaram as mudanças na porção
mineral da dentina bovina com tratamento de NaClO (hipoclorito de
sódio). A dentina de incisivos bovino foi tratada com solução de NaClO
10%. Análise termogravimétrica diferencial foi indicada para remover o
material orgânico da amostra de dentina, desde a reação exotérmica a
320ºC até desaparecer. A difratometria de raios-x revelou uma mudança
na cristalinidade dos cristais de dentina e a formação de calcita depois do
tratamento. A análise de espectroscopia por infravermelho mostrou que a
banda devido aos íons carbonato foi sumindo após o tratamento; a
análise de espectroscopia por absorção atômica mostrou que íons de
magnésio podem estar dissolvidos na amostra de dentina. Os resultados
mostraram que alguns íons magnésio e carbonato foram removidos da
estrutura cristalina da dentina após o tratamento com NaClO, durante o
tempo em que os materiais orgânicos foram removidos da amostra de
dentina. Isto sugeriu que cristais na dentina tratada com NaClO foram
semelhantes aos cristais de esmalte do ponto de vista cristalográfico.
Larmas et al.
41
(1993) realizaram um estudo
termogravimétrico, para investigar o comportamento térmico em dentes
sadios e com cárie em esmalte e dentina em dentes humanos, assim
como em hidroxiapatita. Os resultados foram comparados com aqueles
obtidos para hidroxiapatita pura. A decomposição de produtos voláteis foi
identificada por espectrometria de massa. A decomposição de produtos
sólidos foi analisada por espectrometria por infravermelho. Para ambos,
esmalte normal e cariado, as curvas do termogravimetria diferencial
(DTG) revelaram três picos entre 90-100
o
C, 330
o
C e 900
o
C. Ambos,
dentina normal e cariada, revelaram dois picos comuns em suas curvas
de DTG, entre 90-100
o
C e 330
o
C. E ainda um pico entre 500-600
o
C foi
observado na curva DTG de dentina cariada em atmosfera de ar. Este
pico desapareceu completamente em atmosfera de nitrogênio (N
2
). Cerca
42
de 11-12% de esmalte sadio e esmalte cariado foram volatilizados em ar.
Os valores de dentina sadia foram 34% e dentina cariada 54% por peso,
respectivamente. Esmalte e dentina (complexo protéico-apatita) se
decompuseram em altas temperaturas na atmosfera de ar. Em atmosfera
de N
2
, ambos, esmalte e dentina, foram mais resistentes para a
decomposição térmica do que em ar, por causa da facilidade de
decomposição de materiais orgânicos em atmosfera oxidante do que em
atmosfera inerte.
LeGeros et al.
44
(1995) analisaram os efeitos sinergistas
de magnésio e carbonato sobre as propriedades biológicas e síntese de
apatita. Magnésio (Mg) e carbonato (CO
3
) são elementos menos
importantes associados ao esmalte, dentina e osso. O propósito deste
estudo foi determinar o efeito do Mg e CO
3
sobre algumas propriedades
de apatita sintética com o objetivo de compreender os efeitos sobre a
apatita biológica. Apatita biológica de esmalte e dentina humana e osso
bovino e apatita sintética com ou sem Mg ou CO
3
foram caracterizados,
utilizando difração de raios-x, absorção por infravermelho,
termogravimetria e análises químicas. Dissolução em ácido saturado foi
também determinada. Os resultados mostraram os efeitos sinérgicos de
Mg e CO
3
sobre a redução da cristalinidade e aumento da extensão da
dissolução da apatita sintética. A dentina humana e osso bovino,
comparados com esmalte humano, contêm altos níveis de Mg e CO
3
e
têm baixa cristalinidade e alta velocidade de dissolução.
Sonju Clasen & Ruyter
77
(1997) realizaram uma
determinação quantitativa de carbonato do tipo A e do tipo B em esmalte
humano de decíduos e permanentes por meio de espectrometria por
infravermelho de Fourier (FTIR). A progressão de cárie tem se mostrado
mais rápida em dentes decíduos do que na dentição permanente.
Inúmeros fatores influenciam a progressão da cárie. Entre estes fatores
está a composição química dos dois tipos de esmalte. É sabido que o íon
carbonato ocupa duas posições diferentes na estrutura do esmalte: a
43
posição hidroxi (A) e a posição fosfato (B), podendo ser de importância
química diferente nas duas posições. Neste estudo os autores
determinaram a quantidade do carbonato nas duas diferentes posições
(tipo A e tipo B) em esmalte humano de dentes decíduos e permanentes,
através da FTIR. O esmalte humano de dente decíduo contém
significativamente mais carbonato do tipo A do que o esmalte humano de
dente permanente. O carbonato total contido (tipo A e tipo B) foi também
significativamente mais alto em esmalte de dente decíduo do que em
esmalte de dente humano permanente. A análise termogravimétrica (TG)
de amostras de esmalte confirmou a determinação da quantidade de
carbonato pela FTIR. A diferença no carbonato contido entre os esmalte
decíduos e permanente pode ser um dos inúmeros fatores que
contribuem para a rápida progressão de cárie em dentes decíduos.
Takagi et al.
80
(1998) pesquisaram sobre o pH e níveis de
carbonato no desenvolvimento do esmalte. Seus estudos recentes haviam
mostrado a superfície de desenvolvimento e mudanças na calcificação do
esmalte, quando corado com indicador de pH. Baseado nas condições do
pH, o esmalte foi distinguido em zona neutral (N1 e N2) e zona ácida (A1
e A2). O propósito do presente estudo foi correlacionar as mudanças de
pH com as atividades proteolíticas e tamanho dos cristais de calcificação
do esmalte bovino. Amostras de crescimento do esmalte bovino foram
separadas dentro dos quatro estágios de maturação, utilizando métodos
de coloração do pH. O crescimento do cristal do esmalte foi investigado,
utilizando a análise termogravimétrica (TGA), espectrometria de emissão,
difratometria de raios-x e espectroscopia por infravermelho. Análises
bioquímicas anteriores de atividade de enzima proteolítica do esmalte
indicaram que o pH ideal da principal protease foi aproximadamente pH
6.0, coincidindo com o pH da zona A1. As análises de espectrometria,
termogravimetria e a difratometria de raios-x mostraram que a maioria dos
componentes orgânicos do esmalte se decompõe a 580ºC. Os níveis mais
altos de carbonato foram observados mais nos estágios secretores do que
44
no esmalte maduro. A razão cálcio/fósforo (Ca/P) da apatita do esmalte foi
mais baixa que os valores estequiométricos de 1.67. Estes resultados
sugeriram que crescimento e maturação dos cristais de apatita do esmalte
estão relacionados com o decréscimo do nível de carbonato e,
aparentemente, relacionados com a alternativa calcificação e
decomposição das proteínas do esmalte.
Elfersi et al.
22
(2002) caracterizaram a dentina humana de
dentes sadios em partículas de tamanho submilimétrico. Foram obtidas
partículas pequenas de dentina para fornecer material para
caracterização de dentina. Foram estudadas as interações de vaporização
com dentina sem smear layer e agentes adesivos. As partículas de
dentina humana de tamanho submilimétrico foram obtidas através da
fragmentação em recipiente sob alta pressão e temperatura. Partículas
sem smear layer de três tamanhos diferentes foram obtidas por seleção
através de peneiras. Análise termogravimétrica e termodiferencial
simultâneas foram realizadas sobre todas as amostras condicionadas. As
densidades foram mensuradas pelo picnômetro de hélio. A água, orgânica
e mineral, contida nas amostras mostrou proporções esperadas. A maior
densidade de partículas foi nas frações de pequeno tamanho. Assim,
partículas de dentina de tamanho de 100µm, têm uma densidade de
2.482 (0.002)g/ml que é estatisticamente diferente de partículas de
tamanho de 300µm com 2.306 (0.002)g/ml. Todavia, a mensuração
respectiva da superfície da área específica foi de 2.54 (0.01) e 2.50
(0.02)m
2
/g não havendo diferença estatisticamente significante. A
superfície da área específica de partículas de dentina aumentou na
condicionada e o aumento foi relacionado com a força do ácido. A análise
térmica de partículas (200µm de diâmetro) com condicionamento ácido,
mostrou que a perda de carbonato foi acima de 75% e a perda de fosfato
só 30%. A termogravimetria foi utilizada para analisar carbonato e fosfato
contidos na dentina humana, como ação tampão.
45
Bachmann & Zezell
4
(2005) realizaram diversos trabalhos,
estudando a estrutura e composição do esmalte e dentina sob
tratamentos térmicos e irradiação laser. Em relação à estrutura
cristalográfica realizaram um estudo para determinar a estrutura
cristalográfica do esmalte e da dentina, quando irradiados com laser de
hólmio (Ho:YLF – 2,06µm). O objetivo foi identificar as fases presentes no
tecido, determinar características cristalográficas da nova estrutura, tais
como o tamanho dos cristais que formam o tecido fundido e os
parâmetros da sua rede cristalográfica. A caracterização da estrutura
cristalográfica foi conduzida utilizando dentes humanos e bovinos. Dentes
humanos foram utilizados para caracterizar somente a morfologia da
superfície irradiada no esmalte, na dentina e cemento, utilizando laser de
hólmio Ho:YLF (λ: 2,065µm) e Ho:YAG (λ: 2,1µm). Os demais
experimentos de caracterização cristalográfica foram conduzidos com
dente bovino. O esmalte bovino irradiado com laser de hólmio e fluências
entre 600 J/cm
2
e 800 J/cm
2
apresentou uma estrutura bifásica composta
pela hidroxiapatita e pelo fosfato tetracálcio. Essa estrutura está
associada às elevações térmicas superiores a 1280ºC (ponto de fusão do
esmalte) e a ressolidificação em duas fases cristalográficas: hidroxiapatita
e fosfato tetracálcio. A dentina bovina irradiada com laser de hólmio com
fluências em torno de 18 J/cm
2
e irradiada com laser de Nd:YAG
(neodímio) com fluências em torno de 85 J/cm
2
apresentou um
estreitamento nos picos de difração. Esse estreitamento está associado
com o aumento no tamanho dos cristais que compõem o tecido e com a
eliminação de defeitos cristalinos.
2.3 Condutividade térmica
Brown et al.
10
(1970) utilizaram dentes recém-extraídos
para avaliar as suas propriedades. Os dentes foram armazenados em
46
água destilada para manter a umidade e os testes foram realizados dentro
de 6h após a extração. Concluíram que num dente submetido à
mudanças bruscas de temperatura, o esmalte tem uma tendência a atingir
a nova temperatura mais rapidamente do que a dentina. Desta maneira,
quando dentes são submetidos a baixas temperaturas, o esmalte sofrerá
contração, resultando em tensão térmica ao redor do dente. Se a
mudança de temperatura for suficientemente grande, fraturas podem se
desenvolver no esmalte. Avaliaram a densidade e o calor específico do
dente, assim como valores de difusividade térmica, baseados na medição
da condutividade térmica. Os valores obtidos para a difusividade térmica
foram por volta de 10% para o esmalte e 25% para a dentina dos valores
relatados anteriormente na literatura. Segundo os autores, a
condutividade térmica do esmalte é de 2.23 X 10
-3
cal/seg cm C e na
dentina (perpendicular aos túbulos dentinários) é de 1.39 X 10
-3
cal/seg
cm C e na dentina (paralela aos túbulos dentinários) é de 1.36 X 10
-3
cal/seg cm C. Descreveram que a condutividade térmica do esmalte é
50% mais alta do que a condutividade térmica da dentina e uma
difusibilidade térmica cerca de 2,5 vezes mais alta.
Brown et al.
11
(1972) analisaram a fadiga térmica em
dentes humanos e bovinos. Os dentes foram submetidos a uma ciclagem
térmica com temperaturas entre 140 e 90ºF. Através dos resultados
obtidos, concluíram que fratura térmica pode ser induzida por estresse
térmico causado pelas temperaturas na ciclagem térmica. Menos que
3000 ciclos já causaram severas fraturas ou propagação de fendas,
previamente, existentes em ambos os dentes. Concluíram também que os
dente bovinos foram mais susceptíveis à fratura que dentes humanos.
Além disso, temperaturas em torno de 50ºC, a qual é comumente
experimentada clinicamente, mostrou um nível de estresse
suficientemente alto para causar fraturas no esmalte depois de vários
ciclos. Ciclando a temperatura dez vezes ao dia poderia resultar em 3650
ciclos/ano. Portanto, já que fraturas não podem se recompor, pode-se
47
esperar que estejam presentes no esmalte dos dentes da maioria das
pessoas. Dentes bovinos foram utilizados neste experimento justamente
pela dificuldade de se obter dentes sem fissuras.
Giolito
31
(1974) descreveu o efeito do empacotamento,
quantidade e termocondutividade da amostra. Segundo o autor, a
condutividade térmica da amostra depende de sua densidade e esta, por
sua vez, depende do tamanho das partículas e da compactação a que foi
submetida; além disso, a densidade da amostra pode variar na medida
em que a reação vai se processando, devido aos processos de fusão,
conversão em substâncias diferentes, sinterização e outras mudanças
que vão ocorrendo na amostra.
De acordo com Craig et al.
16
(1988), a condutividade
térmica tem sido utilizada como medida do calor transferido e é definida
como o número de calorias fluindo por segundo através de uma área de
1cm
2
, na qual a queda de temperatura, ao longo do comprimento do
material, é de 1ºC/cm. Este é um termo um pouco complicado,
quantitativamente, porém qualitativamente é simples relacioná-lo com a
taxa de fluxo de calor. Os materiais possuem diferentes taxas de
condução de calor, por exemplo, os metais possuem valores mais altos
que as resinas e cerâmicas. Quando uma porção de um dente é
restaurada com um material restaurador, como o amálgama ou liga de
ouro, o dente pode ficar temporariamente sensível às alterações térmicas
da boca. Indivíduos que usam aparelhos ortodônticos ou prótese total
acrílica também sentem os efeitos da temperatura diferentemente
daqueles que não os utilizam. Segundo o autor, o esmalte humano
apresenta condutividade térmica 0,0022cal/s/cm
2
, enquanto que a dentina
humana apresenta 0,0015cal/s/cm
2
. Só para comparar o amálgama
apresenta 0,055cal/s/cm
2
, a resina composta e a porcelana apresentam
0,0025cal/s/cm
2
. É evidente, portanto, que o esmalte e a dentina são
maus condutores térmicos, quando comparados com ligas de ouro ou
amálgama, apesar de este último ser substancialmente menos condutor
48
que o ouro. Porém, apesar de a dentina ser um mau condutor térmico,
uma fina camada de dentina não proporciona suficiente isolamento
térmico para a polpa. Restaurações de resina composta possuem
condutividade térmica comparável à do dente e não apresentam
problemas com respeito a esta propriedade.
Segundo Brown
9
(1988), condutividade térmica é uma
importante propriedade física, por destacar a utilização eficiente da
energia. Numerosos métodos para mensurar a condutividade térmica têm
sido publicados e inúmeros instrumentos têm surgido no mercado com
esta proposta. A difusividade térmica é a relação entre a condutividade
térmica e o calor específico do produto multiplicado por sua massa
específica; em termos físicos, dá uma medida de como a temperatura
pode variar quando um material é submetido a uma situação de
aquecimento ou resfriamento. O calor específico é significativamente
afetado pela quantidade de água presente no material e pelo estado físico
desta água.
De acordo com Craig
15
(1993), a condutividade térmica de
uma substância é a quantidade de calor (em calorias ou joules) por
segundo, que passa por um corpo com 1,0cm de espessura, com uma
secção de 1cm
2
, quando a variação da temperatura é de 1ºC. É a sua
capacidade para conduzir calor. O calor é uma forma de energia que pode
“fluir” entre dois sistemas em contato térmico a temperaturas diferentes.
Após um intervalo de tempo suficientemente longo em contato térmico, os
dois sistemas atingem temperaturas iguais e a troca de calor cessa. O
equilíbrio térmico é atingido. O calor pode ser transferido de um ponto
para outro por três métodos comuns: condução, convecção e radiação.
De acordo com a primeira Lei da Termodinâmica a quantidade de calor
absorvida por um corpo, em um processo termodinâmico, é igual à
variação da sua energia interna mais o trabalho realizado por ele. Sob
temperaturas ordinárias os sólidos são incompressíveis e seu calor
específico é constante. Portanto, a absorção/liberação de calor por/de um
49
corpo acarreta uma variação da sua energia interna e,
conseqüentemente, da sua temperatura. A condutividade térmica pode,
em geral, depender da direção de propagação do calor no material.
Materiais que conduzem calor igualmente em todas as direções são ditos
isotrópicos. A importância prática na caracterização da condutividade
térmica de um material reside na maneira como se deseja utilizar o
mesmo quanto à condução ou não do calor. Quanto maior é a
condutividade térmica de um material, maior a corrente térmica através
dele. Assim, um material para o qual a condutividade térmica seja grande,
será um bom condutor; caso a condutividade térmica seja pequena, o
material poderá ser utilizado como isolante térmico. Observe que, apenas
o fato de a condutividade ser pequena, não garante que qualquer sistema
deverá ser, eficazmente, isolado com este material, uma vez que a taxa
de fluxo de calor depende ainda de outros parâmetros, ou seja, da área,
da espessura e da diferença de temperatura.
Segundo O’Brien
56
(1997), o calor específico de uma
substância é a quantidade de calor necessária para aumentar a
temperatura de uma unidade de massa da substância em 1ºC. O calor
específico do esmalte é de 0.18 {cal/(g.ºC)} e da dentina 0.28 {cal/(g.ºC)}.
O autor afirmou que a difusividade térmica é a medida da quantidade de
calor que flui pela amostra e é definida pela condutividade térmica dividida
pelo produto do calor específico e densidade. Seus valores para as
estruturas dentais são os seguintes: esmalte 0.469 ∆ (mm
2
/s) e dentina
0.183 ∆ (mm
2
/s). Em relação à condutividade térmica, os valores são: do
esmalte é 2.23mcal/s/cm
2
/(ºC/cm) e da dentina é 1.36mcal/s/cm
2
/(ºC/cm).
De acordo com Ferracane
23
(2001), a condutividade
térmica é a característica que determina a taxa com que o calor flui
através do material. Isto ocorre em função da composição, que determina
a capacidade de calor (a quantidade de calor necessária para aumentar a
temperatura de um objeto numa determinada quantidade) e a magnitude
da mudança da temperatura e da espessura do objeto. A temperatura
50
pode causar um profundo efeito na dimensão dos materiais dentários.
Uma mudança na temperatura pode produzir uma mudança imediata ou
tardia na dimensão. Mudanças térmicas podem também provocar ou
causar um efeito nos componentes do dente, especificamente no fluido
contido nos túbulos dentinários. Expansões e contrações destes fluidos
abaixo das restaurações não seladas podem causar dor dental.
Lizarelli
46
(2002) realizou ablação a laser de substratos
dentais: esmalte, dentina e resinas compostas, avaliando a ação do laser
nestes substratos. Incluiu neste estudo, um mapeamento térmico na
câmara pulpar de dentes humanos decíduos expostos ao laser de
Nd:YAG, operando no regime pulsado de picossegundos, pois a
preocupação com a biossegurança no uso de sistemas lasers reside no
calor gerado durante a irradiação.
2.4 Dissolução
Leach
42
(1959) analisaram a solubilidade em esmalte e
dentina humana em ácido. Esmalte e dentina foram obtidos de dentes
humanos sadios, recentemente extraídos. Foram triturados até formar um
fino pó, sendo 50g de esmalte e 150g de dentina. A maioria das partículas
possuía um diâmetro de 20 e 30µ para esmalte e dentina,
respectivamente. A descalcificação em ácido tamponado foi preparada
pela mistura de volumes aproximadamente iguais de 0.4M acetato de
sódio e 0.4M ácido acético; em seguida foram adicionadas gotas de 0.4M
acetato de sódio, até que o pH da solução ficasse perto de 4.70. A reação
entre 0.2M ácido acético tamponado, pH 4.70 e fino pó de esmalte e
dentina humana, rapidamente alcançaram equilíbrio, ainda que o dente
não possa ser completamente descalcificado e a mudança no pH da
solução tamponada possa ser pequena. A solubilidade na solução
tamponada varia com a quantidade de material sólido presente e a
51
inversão relatada para o flúor contido na amostra, a dependência da
solubilidade sobre o sólido: proporção da solução diminui, enquanto que o
flúor contido é aumentado. A solubilidade de um sólido é: proporção da
solução é diretamente relacionada com a molaridade e indiretamente
relacionada com o pH de descalcificação tamponada. Pelo fato da
solubilidade ser dependente destas diversas variáveis interrelacionadas, o
pH da solução ácido-mineral não indica necessariamente a extensão da
descalcificação.
Segundo Buonocore
12
(1963), diversos estudos mostraram
a razão da dissolução do esmalte, dentina e cálcio-fosfato dependendo do
tipo de ácido envolvido na descalcificação. Por exemplo, a presença de
ácido na descalcificação diminui a razão da solubilidade. Com base
nestes estudos, a direção de mudança na solubilidade foi relatada pelas
características estruturais dos ácidos, assim como o número, tipo e
estado de ionização polar do grupo. Observaram que efeitos deste tipo,
apresentados nestes estudos, podem ser de importância na ação dos
sistemas de ácidos tamponados da boca sobre a estrutura dental,
podendo haver uma relação sobre a razão de iniciação e extensão de
descalcificação no esmalte. Os autores avaliaram o efeito de outros
componentes sobre a solubilidade do esmalte e da dentina. Por fim, um
número de aminoácidos e outras substâncias foram escolhidos para testar
a diferença da base estrutural. É importante não desperdiçar qualquer luz
adicional sobre a influência da estrutura química na solubilidade. Para
comparação, diversos testes previamente realizados, com ácido, foram
incluídos neste estudo.
Craig et al.
16
(1988) afirmaram que a solubilidade é
definida como a porcentagem de massa do material solúvel ou sorvido. É
a quantidade de massa do material dissolvido ou sorvido por unidade de
superfície de área mm/cm
2
.
Ruse & Smith
69
(1991) realizaram um estudo de
caracterização da superfície da dentina bovina, através de espectroscopia
52
de raios-x (XPS) e espectrometria de massa para determinar os efeitos de
diferentes procedimentos de pré-condicionamento sobre a composição
básica da superfície da dentina bovina e para investigar as interações
entre a dentina e o agente adesivo (ScotchBond) estudando as mudanças
na composição básica da dentina como resultado destas interações. Os
resultados mostraram que a composição básica do smear layer foi
semelhante àquela da dentina; a limpeza com o peróxido de hidrogênio
não produziu nenhuma modificação na composição básica da superfície
da dentina; condicionamento ácido induziu uma quase completa
desmineralização da dentina, deixando exposta uma superfície rica em
matéria orgânica. Os resultados sugeriram que os sistemas adesivos que
utilizam condicionamento ácido como procedimento prévio, deveriam ser
baseados em agentes capazes de interagir com os componentes
orgânicos da dentina, pois os agentes adesivos que contavam com a
reação de quelação do cálcio não obtiveram mais sucesso. A investigação
da interação entre o agente adesivo e a dentina sugeriu uma falha
coesiva parcial, no agente adesivo durante a fratura do agente adesivo-
dentina.
As propriedades de solubilidade da hidroxiapatita (HA)
foram comparadas com as do esmalte e dentina em dentes humanos, por
Moreno
51
(1991). As apatitas utilizadas neste estudo foram equilibradas
em solução de ácido fosfórico em atmosfera de CO
2
. Os resultados
experimentais foram interpretados nos termos de modelo de solubilidade,
o qual considerou materiais biológicos, assim como também HA ou
carbonatoapatitas. Ambos, na HA e no sistema mineral dental, os
resultados foram compatíveis com a precipitação de outra fase da apatita,
contendo carbonato durante a fase de equilíbrio. Todavia, apesar do
comportamento químico do sistema HA estar dentro de uma boa
aceitação, com base no prognóstico sobre modelos de solubilidade, os
resultados com bioapatitas não os foram; esta foi uma discrepância
marcante mais para a dentina do que para o esmalte, mas em ambos os
53
casos, os resultados indicaram claramente, a inadequação para esta
apatita dentro da estequiometria de HA. Os modelos e os resultados
experimentais mostraram que, em princípio, isto é possível para definir os
dois minerais dentais nos termos de solubilidade, respectivamente
constante do produto, se a informação for independente da
estequiometria dessa apatita.
Nakabayashi et al.
54
(1995) descreveram que a dentina
humana é mais ácido-resistente que a dentina bovina.
Shellis
75
(1996) realizou um estudo em microscópio
eletrônico de varredura (MEV) das variações da solubilidade no esmalte e
dentina de dente humano. Os dentes foram cortados, as superfícies
polidas; foram então colocados em acetato tamponado, com pH 5.2, com
uma composição eletrolítica semelhante ao fluido da placa (produto com
atividade iônica) para hidroxiapatita, pIHA, variando entre 55 a 62, a 37
o
C
sob uma atmosfera de CO
2
. A desmineralização foi avaliada utilizando um
MEV. Dentina intertubular foi levemente solubilizada a pIHA 55, enquanto
que a dentina peritubular foi menos solubilizada, dissolvida a pIHA ≥ 58.
No esmalte a dissolução da junção dos prismas ocorreu a pIHA ≥ a 55,
mas foi levemente no esmalte do centro do prisma. Desmineralização do
esmalte intra-prismático foi observada a pIHA ≥ 56, no esmalte profundo e
pouco no esmalte superficial, mas não ocorreu no esmalte mediano e em
maior número no esmalte externo a pIHA ≤ 58. As correlações entre
estrutura e solubilidade são provavelmente uma forte influência sobre o
padrão de formação da lesão de cárie.
Em 1997, Arao & Nakabayashi
3
verificaram que a dentina
intertubular do incisivo bovino desmineralizou-se muito mais
profundamente que a dentina intertubular humana condicionada com
solução 10:3 por 10 segundos.
Rizzutto et al.
66
(2002) realizaram uma comparação entre a
composição química do esmalte dentário humano, bovino e suíno por
técnicas nucleares. Os elementos Cu, K, Zn, Fe, Ti, Sr, V, Mn e Zr foram
54
detectados. A análise do esmalte humano e bovino demonstrou a
existência dos elementos traços Fe e Zn, em concentrações
estatisticamente semelhantes (ANOVA), porém, no esmalte humano foi
encontrado Cu e no esmalte bovino Sr. Concluíram que o esmalte
humano e bovino apresentaram grande semelhança constitucional para
elementos de maior concentração (Ca, P, C, S, Cl e K), porém, há
diferenças entre seus elementos traços. Possivelmente os dentes bovinos
nem sempre poderiam ser utilizados em substituição aos humanos em
estudos, pois as diferenças na concentração dos elementos traços, Sr e
Cu, alteram as propriedades químicas do esmalte, conforme encontrado
na literatura.
Dutra-Corrêa et al.
20
(2002) realizaram uma caracterização
da dentina e esmalte bovino por meio de difração de raio-x e
espectroscopia por infravermelho. Os dentes bovinos foram separados
fisicamente em esmalte e dentina e, imediatamente, desaglomerados. As
fases cristalinas foram determinadas por difratometria de raios-x (DRX) e
os grupos funcionais por espectroscopia de infravermelho (IR). A fase
cristalina hidroxiapatita (HAp), foi detectada como majoritária na dentina e
esmalte. O esmalte apresentou maior cristalinidade quando comparado à
dentina. Na análise de espectroscopia por infravermelho, foram
observadas bandas de absorção referentes aos grupos funcionais P-O e
O-H característicos, confirmando a presença da fase HAp. Também foram
observadas bandas C-O, características de HAp natural, que
apresentaram carbonato substituído na rede cristalina. Sendo que a
dentina apresentou maior hidratação confirmada pela presença da banda
de absorção H-O-H. Através dos dados obtidos, concluiu-se que o dente
bovino é semelhante ao humano quanto à fase HAp presente,
cristalinidade e grupos funcionais, nada impedindo, nestes aspectos, a
sua utilização em substituição ao dente humano.
Em 2003, Tang et al.
81
avaliaram a dissolução da
composição constante das fases mistas e da seletividade da dissolução
55
de cálcio-fosfato. Segundo os autores, a realização de uma
caracterização da dissolução cinética individual de cálcio-fosfato sintético
e biológico é de importância considerável, pois estas fases muitas vezes
coexistem nos minerais biológicos. O método de composição constante
tem sido utilizado para estudar a dissolução cinética de uma série de
cálcio-fosfato sintético (DCPD), fosfato beta-tricálcico (TCP), octacálcio-
fosfato (OCP), hidroxiapatita (HAp) e apatita carbonatada (CAP) na
presença ou ausência de ácido cítrico, assim como a função do pH e força
termodinâmica. Enquanto o ácido cítrico acelerou a dissolução do TCP, a
dissolução da HAp foi significativamente inibida. No entanto, quase não
houve influência sobre a dissolução de DCPD, OCP e CAP. Estudos da
dissolução da composição constante de mistura cálcio-fosfato na
presença de ácido cítrico também foi realizada. Outros fatores, por
exemplo, o pH, também têm uma função importante na dissolução desse
cálcio-fosfato. Na suspensão de misturas de cálcio-fosfato, fases
específicas podem ser seletivamente dissolvidas pelos parâmetros
experimentais de mudança, tal como pH e a presença de taxa modificada.
Este resultado tem aplicações importantes para o controle da dissolução
de tecido duro dental, como a dentina e esmalte.
2.5 Desidratação
Goodis et al.
32
(1990) realizaram um estudo sobre a perda
de água na evaporação em dentina humana, in vitro. A quantidade de
perda de água, espontaneamente, foi a mesma, com ou sem smear layer,
sobre a dentina. Quando foi lançado ar sobre a dentina os dados de
evaporação aumentaram significantemente. Após a remoção da smear
layer, o ar lançado, fortemente, sobre a dentina induziu a perda de água
por evaporação duas vezes maior do que antes da remoção. Após a
56
remoção da smear layer, a filtração de fluidos, algumas vezes, pode
exceder os valores de evaporação espontânea dos fluidos.
Perdigão et al.
59
(1999) avaliaram os efeitos dos agentes
re-umedecedores sobre a adesão na dentina. Compararam as interfaces
formadas entre o substrato dentinário e os adesivos dentinários utilizados:
OptiBond SOLO (etanol), Prime & Bond 2.1 (acetona) e Single-Bond
(etanol e água). As amostras de dentina foram distribuídas da seguinte
forma: grupo controle – dentina úmida, dentina seca por 5s, dentina seca
por 5s e re-umedecida com uma solução aquosa de HEMA 35% . Foi
realizado o cisalhamento e os dados submetidos ao teste ANOVA. As
superfícies das amostras foram preparadas e observadas ao microscópio
eletrônico de varredura e de transmissão. Para a dentina úmida, a
morfologia da interface resina-dentina mostrou penetração profunda do
adesivo dentinário até uma região de transição entre dentina
desmineralizada e dentina não condicionada. Para as amostras de
dentina seca por 5s houve uma significante redução na adesão e uma
incompleta infiltração na estrutura do colágeno, com áreas de fibras
colágenas colapsadas, independente do tipo de solvente do adesivo
dentinário. Nas amostras de dentina re-umedecida houve um
restabelecimento dos valores obtidos para dentina úmida e resultou num
preenchimento dos espaços entre a rede de fibras colágenas.
Ghersel et al.
30
(2001) avaliaram a influência do modo de
armazenamento e de dois tipos de adesivos dentinários sobre a
microinfiltração nas paredes axiais e cervicais de dentes decíduos
restaurados com resina composta. As amostras foram divididas de acordo
com o modo que foram armazenadas e os grupos foram classificados em:
Congelado, Hidratado e Desidratado. O grupo Congelado foi mantido no
freezer, em solução fisiológica, o grupo Hidratado foi armazenado em
solução fisiológica em geladeira e o grupo Desidratado foi mantido seco.
Foram realizados preparos tipos slots verticais: ocluso-mesial e ocluso-
distal. Nos preparos ocluso-mesiais, utilizou-se o adesivo Scotchbond
57
Multi-Uso e nos ocluso-distais o Prime & Bond 2.1, sendo todos
restaurados com resina composta Solitaire. Após termociclagem, foram
imersos em corante e os valores de microinfiltração mensurados através
de sistema de imagens digitalizadas e submetidos à análise de variância.
Diante dos resultados obtidos, os autores concluíram que os modos de
armazenamento Congelado, Hidratado e Desidratado não apresentaram
diferenças estatisticamente significantes entre si; a microinfiltração na
parede cervical foi estatisticamente maior que na parede axial; os tipos de
adesivos não mostraram diferenças estatisticamente significantes nos três
modos de armazenamento; houve porém diferenças estatisticamente
significantes apenas nas amostras do grupo Desidratado, com o adesivo
Prime & Bond 2.1, quando consideradas as margens, com maior
infiltração na cervical.
Perdigão et al.
60
(2001) realizaram uma avaliação clínica,
após seis meses, de dois tipos de adesivos dentinários aplicados sobre
dentina seca ou dentina úmida. Foram envolvidos trinta pacientes neste
estudo, com um total de 128 restaurações divididas em quatro grupos:
a) Prime & Bond NT (acetona) aplicado sobre dentina
úmida;
b) B- Prime & Bond NT aplicado sobre dentina seca com
ar por 3-4s;
c) C- Single-Bond (etanol) aplicado sobre dentina úmida;
d) D- Single-Bond aplicado sobre dentina seca com ar
por 3-4s.
Todos os dentes foram restaurados com a mesma resina composta. Seis
meses após início do tratamento, 119 restaurações (93% do total) foram
re-avaliadas. Em relação à retenção os dados foram de 97% para o
Single-Bond/dentina úmida e 100% para os outros grupos; entretanto os
dados não mostraram diferenças significantes entre retenção x adesivo
dentinário e entre retenção x umidade.
58
Perdigão et al.
61
(2002), neste estudo, avaliaram, in vivo, a
influência da umidade residual sobre a resistência adesiva de adesivos
simplificados (one-bottle), em teste de microtração. Foram realizadas
restaurações em 24 pré-molares com indicação de extração, em função
do tratamento ortodôntico, em pacientes com idade entre 15 e 23 anos.
Utilizaram três diferentes sistemas adesivos: Excite (Ivoclar/Vivadent) à
base de etanol, Prime & Bond NT (Dentsply/Caulk) à base de acetona e
Single-Bond (3M ESPE) à base de etanol e água. Após as extrações os
dentes foram secionados e obtidos palitos com 0.7 ± 0.2mm
2
, logo após
foi realizado o teste de microtração com uma velocidade de 1mm/min.
Para cada adesivo dentinário não houve diferença estatisticamente
significante para dentina seca x dentina úmida. Single-Bond e Prime &
Bond apresentaram resultados semelhantes, para as mesmas condições
de umidade do substrato. Tanto o Excite sobre dentina seca e o Excite
sobre dentina úmida resultaram em valores estatísticos mais baixos que o
Single-Bond sobre dentina úmida, mas apresentou valores semelhante
aos do Single-Bond sobre dentina seca, Prime & Bond sobre dentina
úmida e Prime & Bond NT sobre dentina seca. Concluíram que o nível de
umidade residual não manifestou nenhuma influência no teste de
resistência adesiva – microtração. Clinicamente, o grau de umidade sobre
a superfície da dentina, na lavagem do gel condicionador pode não ser
relevante como já observado em estudos laboratoriais.
2.6 Incorporação de água
Segundo Craig et al.
16
(1988), a penetração de um líquido
m um substrato sólido pode ocorrer por adsorção, absorção ou os dois,
que é um processo chamado de sorção. A absorção refere-se ao líquido
absorvido pelo volume do sólido, enquanto que a adsorção indica a
concentração de moléculas na superfície de um sólido ou líquido.
59
De acordo com Craig et al.
15
(1993), é muito comum para
ambos, sólidos e líquidos, adsorverem gases ou outros líquidos sobre
suas superfícies. No processo de adsorção, um líquido ou um gás pode
aderir-se firmemente à superfície por meio de ligação de moléculas do
sólido ou líquido. O processo de absorção é uma combinação de
penetração por difusão e adsorção. A ação de capilaridade é a
penetração de líquidos para o interior de um corpo por fendas ou espaços
limitados. Os materiais restauradores utilizados não se aderem fortemente
à estrutura dental. Assim, como resultado, é comum a formação de fendas
na interface dente-restauração, favorecendo a penetração de fluidos da
cavidade bucal pela ação de capilaridade. A importância desta fenda tem
sido reconhecida como um fator de influência no grau de infiltração
marginal. Outro aspecto do fenômeno de capilaridade envolve a razão de
penetração do líquido para o interior da fenda (coeficiente de penetração),
por exemplo, a penetração de um líquido selante para o interior da fissura
e pelos finos espaços microscópicos, criados pelo condicionamento ácido
de uma superfície de esmalte. As propriedades do líquido afetam a razão
de penetração e pode ser relatado como o coeficiente de penetração
(CP), que relaciona a tensão de superfície (γ), a viscosidade (η) e o
ângulo de contato (θ), sendo então: CP=γ.cosθ/2η.
2.7 Penetrabilidade de corante
Em 1989, Tagami et al.
79
avaliaram a permeabilidade da
dentina coronária de incisivos bovinos in vitro, por meio da condutância
hidráulica de discos de dentina. Reduções na espessura da dentina perto
do esmalte resultaram num maior aumento da permeabilidade do que
reduções na espessura perto da polpa. A microscopia de varredura
revelou poucos túbulos dentinários com menor diâmetro na dentina
superficial do que na dentina profunda. A permeabilidade da dentina
60
coronária de incisivos bovinos é de seis a oito vezes menor que a dentina
coronária de terceiro molar humano, mas semelhante à de dentina de raiz
de dente humano. Descreveram ainda que a dentina mineralizada da
coroa de incisivo bovino tem permeabilidade intratubular mais baixa do
que a dentina coronária de terceiro molar humano.
De acordo com Craig et al.
15
(1993), é muito comum para
ambos, sólidos e líquidos, adsorverem gases ou outros líquidos sobre
suas superfícies. No processo de adsorção, um líquido ou um gás pode
aderir-se firmemente à superfície por meio de ligação de moléculas do
sólido ou líquido. O processo de absorção é uma combinação de
penetração por difusão e adsorção. A ação de capilaridade é a
penetração de líquidos para o interior de um corpo por fendas ou espaços
limitados. Os materiais restauradores utilizados não se aderem fortemente
à estrutura dental. Assim, como resultado, é comum a formação de fendas
na interface dente-restauração, favorecendo a penetração de fluidos da
cavidade bucal pela ação de capilaridade. A importância desta fenda tem
sido reconhecida como um fator de influência no grau de infiltração
marginal. Outro aspecto do fenômeno de capilaridade envolve a razão de
penetração do líquido para o interior da fenda (coeficiente de penetração),
por exemplo, a penetração de um líquido selante para o interior da fissura
e pelos finos espaços microscópicos, criados pelo condicionamento ácido
de uma superfície de esmalte. As propriedades do líquido afetam a razão
de penetração e pode ser relatado como o coeficiente de penetração
(CP), que relaciona a tensão de superfície (γ), a viscosidade (η) e o
ângulo de contato (θ), sendo então: CP=γ.cosθ/2η.
Segundo Nakabayashi & Pashley
52
(2000), a
penetrabilidade está diretamente associada à permeabilidade que se
refere à facilidade com que uma substância pode se mover dentro ou
através de uma barreira de difusão (substrato). Em se tratando de dentina
pode-se considerar dois tipos de permeabilidade: a permeabilidade
intratubular e a intertubular. A permeabilidade intratubular é a difusão de
61
substâncias através dos túbulos dentinários. A permeabilidade intertubular
é a difusão de substância na dentina entre túbulos dentinários.
Schmalz et al.
74
(2001) estudaram as características da
permeabilidade da dentina bovina e humana sobre diferentes condições
de pré-tratamento. Avaliaram a condutância hidráulica e a difusão do fluxo
de água, nas dentinas bovina e humana. Concluíram que a dentina bovina
próxima à junção amelo-cementária parece ser um substrato alternativo
para a dentina coronária humana, em testes in vitro, a respeito das
características de permeabilidade nesta região. No entanto, houve
diferenças significantes, nas variações dos valores dos coeficientes, nos
experimentos de difusão e perfusão, quando comparadas as dentinas
bovina e humana.
Figueiredo
24
(2003) realizaram uma pesquisa sobre o
diagnóstico de cárie por fluorescência. Analisaram o espectro de
fluorescência utilizando três comprimentos de onda: 442, 532 e 632,
excitando esmalte e dentina sadios e dentina cariada, com isso,
determinaram as características destes tecidos quando sadios e/ou
cariados.
Segundo Kurachi et al.
40
(2004), a fluorescência é um
processo decorrente da interação da luz com o tecido biológico. Quando
um tecido é excitado pela luz, em comprimentos de onda adequados, as
biomoléculas absorvem a energia luminosa, passando para um estado
excitado. Esse estado não é estável e um dos processos de perda de
energia é através da re-emissão de fótons, a denominada fluorescência.
As interações da luz com o tecido biológico e, conseqüentemente, a
fluorescência produzida, depende da composição química e da
arquitetura tecidual, desta maneira, tecidos diferentes emitem
fluorescências distintas. A espectroscopia de fluorescência analisa o
comportamento espectral da luz re-emitida pelo tecido alvo, ou seja,
possibilita a leitura da intensidade emitida para cada comprimento de
onda detectado.
62
Andrade
1
(2004) realizou um estudo da difusão de um
corante orgânico em resinas compostas polimerizadas com duas fontes
de luz sendo a avaliação realizada através de espectroscopia de
fluorescência. Concluiu que a difusão do corante é influenciado
diretamente pelo tipo de resina, sendo a híbrida (Z100) a que mostrou
melhor comportamento quando comparada com as resinas de
micropartículas (Filtek A110) ou condensável (P60). A lâmpada halógena
determinou difusão significantemente menor nos corpos-de-prova
testados do que os polimerizados pelo sistema LEDs, independente do
tipo de resina utilizada. Concluíram ainda que há uma tendência do
coeficiente de difusão ser inversamente proporcional ao tempo de
polimerização, independente do aparelho ou resina utilizada.
2.8 Microdureza Vickers
Fusayama & Maeda
27
(1969) avaliaram o efeito da
remoção da polpa sobre a microdureza em dentes de cães. A remoção da
polpa não diminuiu a dureza da dentina, mas cessou o crescimento e
maturação de dentes jovens, resultando em estreita e fraca dentina em
comparação com um dente normal. Utilizaram quarenta dentes caninos de
cães adultos. As polpas foram removidas em vinte dentes do lado direito e
vinte dentes do lado esquerdo ficaram intactos, servindo para controle.
Doze de vinte canais foram preenchidos imediatamente com guta-percha
e cimento de óxido de zinco e eugenol e selados com amálgama até o
topo (3mm). Os outros oito canais foram deixados abertos. Os cães foram
sacrificados após quatro, seis e nove meses. Os dentes caninos foram
removidos cirurgicamente e imersos em solução de formol 10%. Os
dentes fraturados durante a exodontia foram desprezados. A dureza da
dentina de dentes tratados endodonticamente foi menor que a dos dentes
de grupo controle. Entretanto, não houve diferença estatisticamente
63
significante entre dentes tratados e dentes do grupo controle. Relataram
que a microdureza da dentina diminuía quando a dentina era testada de
regiões superficiais para regiões profundas.
Pashley et al.
57
(1985) avaliaram a relação entre a
microdureza da dentina e a densidade tubular dentinária em dente
humano permanente sadio. Segundo os autores, uma nova técnica foi
desenvolvida para permitir a determinação seriada da microdureza e da
densidade tubular dentinária, iniciando próximo da junção amelodentinária
e caminhando progressivamente até a polpa. Os resultados mostraram
que houve uma grande diferença estatisticamente significante numa
relação inversa entre microdureza da dentina e densidade tubular
dentinária. Relataram que a microdureza da dentina diminuía quando a
dentina era testada de regiões superficiais para regiões profundas,
provavelmente devido à diminuição da dentina intertubular e aumento do
diâmetro dos túbulos dentinários.
A dureza de um material, segundo Craig et al.
16
(1988)
mede a resistência à penetração por um material muito duro, como o
diamante. A microdureza Knoop é obtida medindo-se o comprimento da
diagonal maior de uma marca produzida pela penetração por um
diamante e calculando o número de quilogramas necessários para
produzir uma marca de 1mm
2
. Portanto, quanto maior a penetração,
menor a dureza. O esmalte humano apresenta dureza Knoop 343
Kgf/mm
2
e a dentina humana 68 Kgf/mm
2
, o cemento 43 Kgf/mm
2
e só
para comparar a porcelana 460 Kgf/mm
2
.
De acordo com Rodrigues
67
(1990), a dureza pode ser
traduzida como resistência ao desgaste (abrasão), à penetração e ao
riscamento. A dureza é avaliada a partir da medição da área ou
profundidade alcançada pela penetração de um indentador de geometria
normalizada, sob a ação de uma carga também padronizada, aplicada
durante um tempo definido. O número de Dureza Vickers (HV) é um
número obtido pela relação entre a carga aplicada e a correspondente
64
área da superfície da impressão permanente alcançada por um
indentador de diamante piramidal regular de base quadrada, tendo por
ângulos internos da face 136º. O número de dureza levantado é expresso,
por exemplo, 523 HV 50/20, sendo que o número cinqüenta está
representando a carga em Kgf e, na microdureza a carga em gf e vinte o
tempo determinado, expresso em segundos. A carga para o teste de
microdureza pode variar entre 1gf e 1000gf.
Lin & Douglas
45
(1994) estudaram as relações entre
propriedades estruturais e resistência à fratura da junção amelo-dentinária
em dentes bovinos. O objetivo foi estudar o comportamento da fratura do
complexo esmalte-dentina, envolvendo esmalte, dentina e junção amelo-
dentinária, que foram combinadas num modelo experimental
computacional com análise de elementos finitos e fractografia. Utilizaram
sete pequenas amostras de junção amelo-dentinária não condicionadas.
O plano geral da junção amelo-dentinária foi aproximadamente
perpendicular ao plano de fratura. Todas as amostras foram armazenadas
a 37ºC e umidade relativa de 100%, por 24h, até o momento do início do
teste. Um teste de fratura piloto foi escolhido para aplicação da força de
tensão nas amostras, na região da junção amelo-dentinária, para iniciar a
fratura no esmalte, através da zona da junção amelo-dentinária e dentro
da massa dentinária. Durante o teste de fratura, uma câmara de água foi
utilizada para impedir a desidratação das amostras. Os resultados
mostraram valores baixos no limite da resistência à fratura da junção
amelo-dentinária, perpendicular ao próprio plano, que foi de 3.38 ± 0.40
MN/m
l.5
e 988.42 ± 231.39 J/m
2
. Para completar, houve uma extensa
deformação plástica (83 ± 12%), durante o teste de resistência à fratura
da zona da junção amelo-dentinária. A fractografia revelou que o desvio
de fratura envolvendo esta área que foi de aproximadamente 50-100µm
de profundidade. A orientação paralela do empacotamento do colágeno,
com diâmetro de 1-5µm na zona da junção amelo-dentinária, pode ter um
significante papel na resistência à fratura de esmalte. Isto reflete no fato
65
de que, em dentes íntegros, múltiplas fraturas de diferentes espessuras
são comumente encontradas no esmalte e não são causa de falha total
do dente, nem de extensão da fratura para o interior da dentina.
Segundo Meredith et al.
49
(1996), os métodos
convencionais pseudo-estáticos e dinâmicos têm um número de
limitações, quando utilizados para medir as propriedades mecânicas do
esmalte e dentina. Isto é devido à estrutura complexa do material e do
reduzido tamanho das amostras. Nesta investigação, a técnica da
microindentação foi utilizada para medir a microdureza e o módulo Young
do esmalte e dentina em dentes humanos e algumas variações na
localização. Dentes molares humanos recém-extraídos foram secionados
e os cortes na superfície foram desgastados e polidos progressivamente
até 1 mícron. As superfícies polidas foram indentadas em diferentes
distâncias da superfície e da junção amelo-dentinária com um indentador
Knoop. A mensuração da largura e da diagonal da indentação foi utilizada
para calcular o valor da microdureza. Foi mostrado que o valor para o
módulo de Young de um material pode ser calculado, comparando a
razão das diagonais longa e curta sobre uma amostra indentada com a
razão verdadeira do indentador. Os valores obtidos para a microdureza
Knoop do esmalte e dentina são valores de acordo com outros
pesquisadores. Foi também possível mostrar que houve uma queda na
microdureza com a profundidade, desde a superfície do esmalte. A
microdureza da dentina aumentou com a distância da junção amelo-
dentinária. Valores para o módulo de Young para dentina também foram
concordantes com os de outros pesquisadores e, houve uma aumento no
módulo com a profundidade desde a junção amelo-dentinária de 8.7 a
11.2 GNm
-2
.
Kinney et al.
37
(1996) através de um microscópio de força
atômica modificado, mensuraram a dureza das dentinas peritubular e
intertubular totalmente hidratadas,em duas diferentes localizações em
terceiro molar humano: a 1mm da junção amelo-dentinária e a 1mm da
66
polpa. A dureza da dentina peritubular foi, independentemente da
localização, de 2.23 a 2.54 GPa. Entretanto, a dureza da dentina
intertubular foi dependente da localização e foi significativamente maior
perto da junção amelo-dentinária (0.49 a 0.52 GPa) do que perto da polpa
(0.12 a 0.18 GPa). Essas diferenças podem ser resultado da distribuição
não-uniforme da orientação das fibras colágenas ou da distribuição
mineral não-uniforme.
Marshall Junior et al.
48
(1997) realizaram uma revisão do
substrato dentinário, considerando sua estrutura e propriedades
relacionadas com a adesão. Segundo os autores, a dentina é uma
estrutura vital, composta por material hidratado, com componentes
estruturais e propriedades que variam de acordo com a localização. Estas
variações foram revisadas com todas as possíveis alterações e mudanças
fisiológicas e patológicas, que permitem a classificação dentre as várias
formas de dentina. Características estruturais e propriedades mecânicas
foram revisadas, suas limitações entendidas e as relações para dentina
normal e formas modificadas de dentina foram discutidas com respeito
aos seus impactos sobre a dentina na adesão. A maior ênfase deste
trabalho foi em relação aos componentes estruturais deste tecido,
incluindo o colágeno (matriz orgânica) e a porção mineral, a distribuição
destes componentes e sua organização microestrutural, assim como,
relatar suas propriedades mecânicas e sua desmineralização. De com os
autores, mais estudos devem ser realizados para gerar novos
conhecimentos, como por exemplo, para entender as diferenças entre
dentina vital e não-vital.
Segundo O’Brien
56
(1997), a densidade de um material é a
concentração de matéria, mensurada pela massa por unidade de volume.
A densidade do esmalte (permanente) é 2.97g/cm
3
e a da dentina
(permanente) é 2.14g/cm
3
. A dureza Knoop do esmalte humano é 355-
431 KHN (Kg/mm
2
), do esmalte bovino é 339-418 KHN (Kg/mm
2
) e da
dentina humana é 68 KHN (Kg/mm
2
). Segundo os autores, a dureza
67
Vickers do esmalte é 294-408 VHN (Kg/mm
2
) e da dentina é 57-60 VHN
(Kg/mm
2
).
Com o intuito de analisar os danos e propriedades
mecânicas de esmalte e dentina em dentes humanos, Xu et al.
83
(1998)
realizaram um estudo, pois segundo os autores, entender as propriedades
mecânicas dos dentes humanos é fundamental para os preparos
cavitários realizados na clínica odontológica e para o desenvolvimento de
materiais restauradores compatíveis. Estudos anteriores já analisaram o
comportamento de fraturas macroscópicas de esmalte e dentina. Na
presente pesquisa, os autores estudaram a indentação nestes tecidos
duros, para entender a microfratura, a sua deformação e interações com a
microestrutura do dente. A hipótese dos autores foi que a propagação da
fratura poderia ser influenciada pela orientação dos prismas do esmalte,
junção amelo-dentinária e as propriedades mecânicas poderiam ser
influenciadas pela orientação dos prismas do esmalte e com variação de
dente para dente. Utilizaram 28 dentes humanos (terceiros molares), para
mensurar a dureza, a intensidade da fratura, módulo de elasticidade e a
energia absorvida durante a indentação. Os autores examinaram o efeito
da orientação dos prismas de esmalte na propagação das fraturas na
superfície oclusal e na secção axial em direção paralela e perpendicular à
superfície oclusal. Os resultados mostraram que as fraturas no esmalte da
secção axial foram significativamente maiores na direção perpendicular à
superfície oclusal do que na paralela. As fraturas ao longo da junção
amelo-dentinária foram sempre relacionadas entre si e incapazes de
penetrar na dentina. As fraturas de esmalte e sua intensidade não foram
avaliadas individualmente, mas variaram em função da orientação dos
prismas de esmalte. O módulo de elasticidade do esmalte mostrou uma
diferença significativa entre a superfície oclusal e a secção axial. Com
isso, concluiu-se que as fraturas interagem fortemente com a junção
amelo-dentinária e prismas de esmalte e que as propriedades mecânicas
do dente são dadas em função das orientações das microestruturas do
68
dente; conseqüentemente, valores individuais das propriedades não
deveriam ser usados sem uma informação das orientações
microestruturais.
Segundo Chandler
13
(1999), a partir do seu
desenvolvimento na Inglaterra em 1925, o teste Vickers tem sido realizado
rotineiramente, principalmente, por causa do grau de precisão do
equipamento. Foi desenvolvido pela NBS (National Bureau of Standards).
O teste de microdureza é capaz de fornecer informações sobre as
características de dureza do material que não podem ser obtidas com o
teste de dureza Brinell ou Rockwell. A profundidade alcançada pelo
indentador Vickers é de aproximadamente 1/7 da diagonal. A escolha
entre Knoop e Vickers é algumas vezes arbitrária, embora o indentador
Vickers penetre mais profundamente para o interior da amostra do que o
indentador Knoop. O Vickers é menos sensível para as condições da
superfície. Entretanto, por causa do indentador Vickers ter diagonais
curtas, é mais sensível para erros do que o indentador Knoop. O tempo
mínimo de aplicação do indentador sobre a amostra é de 15s.
Segundo Garcia et al.
29
(2000), o ensaio de dureza fornece
dados quantitativos das características de resistência à deformação
permanente do substrato avaliado. Esta dureza poderá variar em função
de tratamentos sofridos pela amostra, por exemplo, tratamento térmico.
Os indentadores padronizados pressionados na superfície do material,
sob condições específicas causam inicialmente deformação elástica e em
seguida deformação plástica. A área da marca superficial formada ou a
sua profundidade são medidas e correlacionadas com um valor numérico,
que representa a dureza do material. A dureza de um material depende
diretamente, das forças de ligação entre átomos, íons ou moléculas,
assim como da resistência mecânica. Os sólidos iônicos, devido à
natureza intensa das forças de ligação, são mais duros, enquanto os
sólidos de ligação covalente são os materiais conhecidos de maior dureza
(empacotamento). O método de avaliação da dureza Vickers introduzido
69
em 1925 por Smith e Sandland, recebeu o nome de Vickers porque foi a
Companhia Vickers-Armstrong Ltda que fabricou as máquinas para operar
esse tipo de dureza. O indentador padronizado é uma pirâmide de
diamante de base quadrada e com um ângulo de 136º entre faces
opostas. Este ângulo foi escolhido em função de sua proximidade com o
ângulo formado no ensaio de Brinell entre duas linhas tangentes às
bordas da impressão e que partem do fundo desta impressão. Como o
indentador é indeformável, a dureza obtida independe da carga utilizada,
devendo, se o material for homogêneo, apresentar o mesmo número
representativo da dureza. A designação da dureza é formada pelo valor
da dureza seguido pelo símbolo HV. A norma brasileira para a realização
do ensaio de dureza é a NBR-6672. O ensaio de microdureza utiliza
cargas menores que 1 Kgf e produz uma impressão microscópica.
Nakabayashi & Pashley
52
(2000) relataram que os dentes
são muito duros, mas podem fraturar-se quando ocorre um traumatismo
grave, contudo sofrem microfraturas durante o desgaste dente-a-dente ou
dente-comida. O desgaste do esmalte em nível microscópico é causado,
em parte por rachaduras microscópicas que se desenvolvem entre os
prismas de esmalte ou até mesmo no interior destes prismas durante a
abrasão ou mastigação (desgaste por fadiga), além do limite elástico do
dente. Segundo os autores, os dentes raramente se fraturam de repente
sem uma causa. Geralmente dentes que se fraturam perderam
quantidades significantes de estrutura dentária por cárie, procedimentos
restauradores ou tratamento endodôntico, os quais debilitam a estrutura
do dente. A dentina começa a sofrer significante microdeformações, sob
condições debilitantes, como as citadas anteriormente, e, de maneira
cíclica, conduzem à fadiga dentinária. Um dos principais objetivos da
odontologia adesiva é desenvolver materiais e técnicas adesivas com
resina, que reforcem a dentina, com a finalidade de minimizar a fadiga
dentária.
70
De acordo com Ferracane
23
(2001), a dureza encontrada
no esmalte é de 350 KH kg/mm
2
e na dentina é de 70 KH kg/mm
2
.
Uma revisão crítica e reavaliação da literatura em
Odontologia, sobre as propriedades mecânicas da dentina humana foram
realizadas por Kinney et al.
36
(2003). Mais de cinqüenta anos de pesquisa
de propriedades mecânicas da dentina humana foram revistos. Uma
reavaliação crítica da literatura indica que a magnitude da constante
elástica da dentina deve ser revisada consideravelmente. Os módulos de
Young e de cisalhamento permaneceram entre 20-25 GPa e 7-10 GPa,
respectivamente. A mensuração do comportamento viscoelástico diminuiu
estes valores a uma taxa média de tensão de relevância fisiológica; a
redução do módulo é sobre 12 GPa. Uma grande variação dos
coeficientes citados em todos os estudos de força pode não ser entendida
nas condições da distribuição dos defeitos ou falhas no interior das
amostras de dentina. O aparente efeito do tamanho na força de tensão e
de cisalhamento tem sua origem nas distribuições dos defeitos e pode ser
quantificado pela análise de Weibull. Finalmente, poucos estudos sobre o
mecanismo de fratura e de fadiga foram discutidos. A dentina tem um
limite de fadiga de aproximadamente 30 MPa, para baixos estresses, em
comparação com estresse normal de mastigação. Todavia, uma
abordagem mais conservadora, baseada no desenvolvimento da taxa de
fadiga, indica que há uma falha pré-existente de tamanho suficiente
(aproximadamente 0.3 a 1.0µm), e que isto pode aumentar a proporção
da catástrofe com ciclagem, levando o estresse para valores maiores que
30 MPa.
Joiner et al.
34
(2004) avaliaram a microdureza in vitro do
esmalte e dentina em dentes clareados com gel de peróxido de
hidrogênio Xtra White (XW) 6%. Amostras de esmalte e dentina de dentes
humanos foram polidas e preparadas para determinar a microdureza
inicial. No grupo 1, amostras de esmalte foram expostas a ciclos de água,
por 20 minutos, e ao XW ou Sprite Light acima de 28 ciclos. No grupo 2 e
71
3, as amostras de esmalte foram tratadas com 20 minutos de ciclo de
água ou XW e expostas a saliva por todos os outros tempos. No grupo 3,
uma exposição adicional a um creme dental contendo flúor foi realizada.
No total, 28 tratamentos foram conduzidos em seqüência, para simular
duas semanas de uso do produto. No estudo quatro, as amostras de
dentina foram tratadas assim como no estudo três. Mensuração da
microdureza final foi realizada e para os estudos três e quatro foi também
anotada a cor. Resultados: XW e água não tiveram diferenças
estatisticamente significativas (p>0.05) nas mudanças da microdureza de
esmalte e dentina após 28 tratamentos. Sprite Light teve uma significante
redução (p<0.00002) na microdureza do esmalte depois de 20 minutos de
aplicação. XW mostrou um clareamento significante de esmalte e dentina
nas amostras comparadas com o grupo controle. Conclusões: XW não
apresentou qualquer alteração significativa na microdureza de esmalte e
dentina.
Cunha
17
(2005) avaliou a capacidade do flúor de induzir a
remineralização do esmalte dental humano submetido às técnicas de
clareamento caseiro e profissional. Utilizaram sessenta dentes, divididos
em cinco grupos, aleatoriamente, sendo:
a) G1 – controle;
b) G2 – peróxido de carbamida 10% (Opalescence PF,
Ultradent);
c) G3 – peróxido de carbamida 10% e flúor 0,05%
(Fluosol, Dentsply);
d) G4 – peróxido de hidrogênio 35% (Opalescence Xtra,
Ultradent).
A microdureza Vickers foi mensurada antes e após os tratamentos. Os
resultados mostraram que houve redução significante da microdureza do
esmalte clareado, em comparação com o grupo controle, mostraram
também que o peróxido de carbamida 10% promoveu maior redução da
microdureza do que o peróxido de hidrogênio 35%. Os dentes clareados e
72
expostos ao flúor apresentaram menor redução da microdureza, no
entanto, essa diferença não foi significante nos dentes clareados com
peróxido de carbamida e significante nos dentes clareados com peróxido
de hidrogênio.
3 PROPOSIÇÃO
A proposta deste estudo foi verificar o comportamento do
esmalte e da dentina de dentes bovinos e humanos e estabelecer
comparação entre estes substratos por meio de:
a) testes térmicos:
• termodiferencial (DTA);
• termogravimétrico (TG);
• condutividade térmica.
b) testes químicos:
• dissolução;
• desidratação;
• incorporação de água;
• penetrabilidade de corante.
c) teste mecânico:
• microdureza Vickers.
4 MATERIAL E MÉTODO
Esta pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em
Pesquisa da Faculdade de Odontologia de São José dos Campos -
UNESP sob o protocolo n
o
71/2003-PH/CEP (Anexo A) e segue, portanto,
as diretrizes e normas regulamentadoras de pesquisa, envolvendo seres
humanos, conforme Resolução n
o
196/96 do Conselho Nacional de
Saúde.
Foram utilizados sessenta dentes bovinos íntegros
(incisivos permanentes) recém-extraídos de animais, com idades
semelhantes e sessenta dentes humanos hígidos (molares e pré-
molares), recém-extraídos por indicação ortodôntica.
Após a obtenção dos dentes, todas as raízes foram limpas
com lâminas de bisturi n
o
15. Em seguida os dentes foram lavados com
água destilada corrente, imersos em um recipiente com água destilada e
mantidos em freezer a –18ºC (TONAMI et al.
82
, 1996) até o momento de
sua utilização, nunca ultrapassando 12 horas.
É importante ressaltar que os dentes, tanto bovinos quanto
humanos, não foram obtidos todos de uma só vez. Foram obtidos de
acordo com as necessidades para cada tipo de teste, evitando-se desta
forma qualquer alteração nos resultados da avaliação de suas
propriedades térmicas, químicas e mecânicas. Segundo Nakabayashi &
Pashley
52
(2000), as propriedades físicas da dentina normal devem ser
avaliadas em tecido o mais fresco possível.
Esmalte e dentina de dentes bovinos e humanos foram
avaliados, individualmente, na maioria dos testes. Para isto, esmalte e
dentina foram separados, fisicamente, por meio de cortes com disco de
diamante. Em determinadas situações houve necessidade de
75
regularização com pontas diamantadas para remoção de restos de outro
tipo de tecido, ficando somente o tecido a ser analisado. (Figuras 1 e 2)
Foram realizados os seguintes testes:
Testes térmicos:
a) termodiferencial (DTA);
b) termogravimétrico (TG);
c) condutividade térmica.
Testes químicos:
a) dissolução;
b) desidratação;
c) incorporação de água;
d) penetrabilidade de corante.
Teste mecânico:
a) microdureza Vickers.
4.1 Testes térmicos
4.1.1 Análise termodiferencial
Esmalte e dentina de dentes bovinos e humanos foram
separados fisicamente, através de corte com disco de diamante e/ou
pontas diamantadas, selecionando o tipo mais indicado para a região a
ser cortada ou desgastada. Após a obtenção dos fragmentos de cada
tecido, estes foram então desaglomerados, manualmente (Figuras 3 e 4),
com o auxílio de um almofariz de ágata. Obtiveram-se as seguintes
amostras:
a) esmalte bovino desaglomerado;
b) dentina bovina desaglomerada;
c) esmalte humano desaglomerado;
d) dentina humana desaglomerada.
76
FIGURA 1- Fragmentos de dente bovino (DB).
FIGURA 2- Fragmentos de dente humano (DH).
77
FIGURA 3- Desaglomeração do tecido dental (esmalte ou dentina).
FIGURA 4-
Almofariz de ágata com tecido desaglomerado.
78
O material de cada tipo de tecido obtido após a
desaglomeração foi colocado em cadinho de platina (Figura 5) e
mensurada a massa em balança analítica de alta precisão (MARTE
carga máx.: 500g, carga mín.: 0,02g, menor divisão: 0,001g) até atingir
23mg. (Figura 9)
Após este procedimento o material foi levado para análise,
utilizando o Differential Scanning Calorimeter (DSC2910) - TA
Instruments (Figuras 6 e 7), a uma velocidade de aquecimento de
10ºC/min, partindo da temperatura ambiente até 1300ºC, utilizando fluxo
de N
2
/cm
3
/min. O tempo de realização do teste para cada amostra foi de
2h. A Análise Termodiferencial foi realizada no Laboratório de
Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos (IFSC-USP/SC).
Como nesta pesquisa não foi utilizada nenhuma
substância como padrão para comparação, uma linha de base foi
realizada com o cadinho vazio, antes da análise das amostras de esmalte
e dentina de dentes bovinos e humanos. A referência, portanto, foi o ar,
ou seja, a própria atmosfera de N
2
.
Os dados coletados foram tabulados em Origin 7.0
e
interpretados neste mesmo programa, que também permite a análise de
dados estatísticos, respectivos desvios-padrão e confecção de gráficos.
FIGURA 5- Cadinho de platina com o material a ser analisado.
79
FIGURA 6- Differential Scanning Calorimeter DSC 2910 (TA Instruments).
FIGURA 7- Vista aproximada do Differential Scanning Calorimeter DSC 2910
(TA Instruments).
80
4.1.2 Análise Termogravimétrica
Esmalte e dentina de dentes bovinos e humanos foram
separados fisicamente, através de corte com disco de diamante e pontas
diamantadas, selecionando o tipo mais indicado para a região a ser
cortada ou desgastada. Uma vez separados estes tecidos foram então
desaglomerados, manualmente, com o auxílio de um almofariz de ágata.
Foram analisadas as seguintes amostras:
a) esmalte bovino desaglomerado;
b) dentina bovina desaglomerada;
c) esmalte humano desaglomerado;
d) dentina humana desaglomerada .
O material de cada tipo de tecido obtido após a
desaglomeração foi colocado em cadinho de alumina (Figura 8) e
mensurada a massa em balança analítica de alta precisão (MARTE
carga máx.:500g, carga mín.: 0,02g, menor divisão: 0,001g) até atingir
10mg. (Figura 9)
Após este procedimento o material foi levado para análise,
utilizando o Thermal Analysis (NETZSCH, TASC 414/3 TG 209) (Figuras
10 e 11), partindo da temperatura ambiente até 1000ºC, a uma velocidade
de 10ºC/min, em fluxo de N
2
/
cm
3
/min. O tempo de realização do teste
para cada amostra foi de 1h 30min. A Análise Termogravimétrica foi
realizada no Laboratório de Crescimento de Cristais e Materiais
Cerâmicos (IFSC-USP/SC).
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e analisados.
81
FIGURA 8- Cadinho de alumina com o material a ser analisado.
FIGURA 9- Balança analítica de alta precisão.
82
FIGURA 10- Thermal Analysis TASC 414/3 TG 209 (NETZSCH).
FIGURA 11- Vista aproximada do Thermal Analysis TG 209 (NETZSCH).
83
4.1.3 Condutividade térmica
Foram obtidos fragmentos de esmalte bovino, dentina
bovina, esmalte humano e dentina humana com tamanhos semelhantes,
para que pudessem ter uma área total também semelhante. A área dos
fragmentos foi calculada pelas dimensões de cada fragmento medido com
um paquímetro (Fowler).
Estes fragmentos foram colados sobre a placa de cobre
com adesivo termo-condutor (Epóxica condutora térmica - LOCTITE 384)
e na parte superior de cada fragmento foi acoplado um termistor (Figura
14) (Model 120-202 EAJ, Fenwal Eletronic, Milford, MA). O termistor é um
sensor cuja resistência varia com a temperatura. Através da calibração
destes termistors, foi possível realizar a conversão dos valores de
resistência para temperatura de cada fragmento.
Para a realização do Teste de Condutividade Térmica foi
confeccionado um dispositivo especial (Figuras 12 e 13), que consistia em
uma placa de cobre sobre uma base metálica. No interior desta placa
metálica há uma resistência, que foi aquecida ao receber corrente de um
Variador de Voltagem (VARIVOLT SP – STP Sociedade Técnica Paulista
Ltda/ Tipo ATV –215-M). Este aquecimento foi transferido à placa de
cobre e desta para a base dos fragmentos. O aquecimento passava por
todo o fragmento e em sua parte superior o termistor indicava a
resistência.
A temperatura de cada fragmento e da placa de cobre foi
aferida com o auxílio de um multímetro (Multímetro MINIPA ET 2060), que
realizava a leitura da resistência elétrica dos termistors.
Para calcular a condutividade térmica de cada fragmento
de tecido, foi utilizada a seguinte equação:
t
Q
=
l
KAT
84
Q= quantidade de calor em Joules
t = tempo em segundos
K= condutividade térmica
Área = área em cm
2
T = temperatura em
o
C
l = comprimento (em cm)
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e
analisados.
FIGURA 12- Dispositivo utilizado neste experimento.
85
FIGURA 13- Detalhe dos fragmentos colados sobre a placa de cobre com os
termistors acoplados na porção superior de cada fragmento.
FIGURA 14- Termistor de alta precisão.
86
4.2 Testes químicos
4.2.1 Dissolução
A dissolução foi avaliada em diferentes concentrações de
ácido fosfórico (35%, 3,5% e 0,3%) (3M ESPE), em diferentes tempos de
aplicação (15, 30, 60 e 120s) sobre fragmentos de esmalte e dentina, em
dentes bovinos e em dentes humanos, para que se pudesse fazer uma
análise, verificando o quanto foi perdido de massa em cada tecido, em
função da concentração do ácido e do tempo.
Foi avaliada também a dissolução do dente inteiro em HCl
20% (ácido clorídrico PM=36,46, CAAL Reagentes Analíticos/Casa
Americana de Artigos para Laboratório Ltda, Lote:11475), por 15min,
30min, 45min, 1h,2h,3h e 18h, para verificar o comportamento do tecido
frente a um ácido mais forte, verificando o quanto foi perdido de massa
em cada tecido, em função do tempo. (Figuras 15 e 16)
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e analisados.
87
FIGURA 15- Dentes bovinos imersos em solução de HCl 20%.
FIGURA 16- Dentes humanos imersos em solução de HCl 20%
88
4.2.2 Desidratação
Para o teste de Desidratação foram obtidos fragmentos de
esmalte e dentina de dentes bovinos e humanos e colocados em estufa a
70ºC por 1, 2 e 3h. Também foram incluídos neste teste dentes bovinos e
dentes humanos inteiros. Foi realizado um corte no ápice radicular, para
que se pudesse remover o tecido pulpar com limas endodônticas
(Maillefer).
Foi realizada uma aferição inicial da quantidade de massa
de cada amostra e após cada período de tempo pré-determinado, foi
realizada nova aferição.
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e analisados.
4.2.3 Incorporação de água
Na Incorporação de Água foi realizado o processo reverso
da Desidratação, ou seja, após a retirada dos fragmentos de esmalte de
dentina de dentes bovinos e humanos e também dos dentes bovinos e
humanos inteiros da estufa foi respeitado um período de resfriamento em
temperatura ambiente, por 30min. Logo após os dentes foram imersos em
água destilada por 2, 3, 4 e 10 h.
Após cada período de tempo foi verificado o quanto cada
fragmento incorporou de água em sua massa. Para isto foi realizada uma
aferição de cada fragmento, após cada período pré-determinado.
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e analisados.
4.2.4 Penetrabilidade de corante
Para avaliação da Penetrabilidade de Corante foi utilizado
o corante Rodamina B (Rhodamine
590
Chloride Exciton) 1% em
89
Etilenoglicol (Etilenoglicol PA PM; 62,07), por 24h, 48h, uma semana
(168h), duas semanas (336h) e trinta dias (720h). Foi utilizada a
Rodamina B 1% em etilenoglicol, devido à sua facilidade de manipulação
e boa solubilidade.
Além disso, o fato de induzir a penetração deste corante,
com propriedade de fluorescência, nas amostras, favorece a avaliação da
profundidade de penetração do corante através do estudo da
fluorescência.
Dentes bovinos e humanos hígidos foram selecionados
para este teste, com o auxílio de uma lupa monocular MM – L1 (MM
Optics Ltda), com iluminação artificial, em aumento de 30X, para verificar
possíveis fraturas em sua superfície, o que desqualificaria o dente para
este teste.
O tecido pulpar foi removido com limas endodônticas
(Maillefer). Os dentes selecionados tiveram seus ápices vedados com
cera utilidade e cianocrilato (Super Bonder – LOCTITE) antes da imersão
no corante.
Após este procedimento os dentes bovinos e humanos
foram imersos em frascos diferentes contendo Rodamina B 1% em
etilenoglicol (Figuras 17 e 18), protegidos da luz e à temperatura
ambiente, por períodos de tempo determinados previamente.
Completados os tempos de imersão estabelecidos, as
amostras foram removidas do corante, lavadas em água corrente por 1
min e secas ao ar. A avaliação da Penetrabilidade de Corante foi
realizada pela análise de Espectroscopia de Fluorescência da Rodamina
B, impregnada na amostra, com a utilização de um Laser Nd:YAG
dobrado (laser de Neodímio/Arsenieto de Gálio e Alumínio) (Figura 19),
com um comprimento de onda de 532 nm em um tempo de exposição de
5ms, utilizando uma interface de três lâminas de microscopia de luz
(KURACHI et al.
40
, 2004). (Figura 20) Os dados coletados foram
tabulados em Origin 7.0
e analisados.
90
FIGURA 17- Dentes bovinos imersos em Rodamina B.
FIGURA 18- Dentes humanos imersos em Rodamina B.
91
FIGURA 19- Espectroscopia de fluorescência do Nd:YAG dobrado.
F
IGURA 20- Espectroscopia de fluorescência do Nd:YAG dobrado.
92
4.3 Teste mecânico
4.3.1 Microdureza Vickers
Para avaliar a Microdureza Vickers da coroa de dentes
bovinos (esmalte e dentina coronária), o terço apical da porção radicular
foi seccionado e descartado, com a finalidade de adequar o dente ao
tamanho da matriz de silicona. Ao passo que, para avaliar a microdureza
da dentina radicular, a coroa foi seccionada e descartada, incluindo
apenas a raiz na matriz de silicona.
Os dentes humanos foram incluídos inteiros, uma vez que
seu tamanho não ultrapassava o tamanho da matriz de silicona.
Todos os dentes bovinos e humanos, foram incluídos em
Resina de Poliéster (Orto Cristal – Alpha 190/ Valglass Com e Ind Ltda),
numa matriz confeccionada com silicona pesada (Rodhorsil – Clássico Art
Odontol., Ind Bras.), obtendo-se corpos-de-prova com dimensões de 3,2
mm x 1,8 mm x 3,0 mm.
Após a remoção da matriz, as amostras foram
desgastadas em uma politriz (DP-10 Panambra Indl e Técnica S.A.,
fabricada sob autorização da STRUERS) (Figura 22), utilizando-se lixas
d’água de carbeto de silício com granulação decrescente (80, 100, 180,
400, 600, 800 e 1200 Mash – 3M) a 600rpm, sob pressão constante e sob
refrigeração, até expor o tecido desejado para análise da microdureza, ou
seja, esmalte ou dentina.
Foram obtidas as seguintes amostras:
a) esmalte bovino;
b) dentina bovina coronária;
c) dentina bovina radicular;
d) esmalte humano;
e) dentina humana coronária;
f) dentina humana radicular.
93
Em seguida as amostras foram polidas com disco de feltro
na mesma politriz a 600 rpm, utilizando como veículo uma pasta de
polimento para resina (PrismaGloss – 3M).
O teste de Microdureza Vickers foi realizado em um
Microdurômetro Digital, Microhardness Tester FM - 700 (Future-Tech
Corp, Tokyo-Japan) (Figura 21), com uma carga de 50gf/15s.
Todos os dados foram tabulados em Planilhas Origin 7.0
e analisados.
94
FIGURA 21- Microdurômetro digital.
FIGURA 22- Politriz.
5 RESULTADOS
5.1 Testes térmicos
5.1.1 Análise termodiferencial
Em relação ao esmalte, entre as temperaturas 400ºC e
1000ºC há uma maior absorção de energia do bovino do que do humano,
certamente estão acontecendo mudanças estruturais ou decomposições.
E eles têm comportamentos parecidos nos extremos. (Figuras 23 e 24)
Tanto o esmalte bovino quanto o esmalte humano
apresentam alterações a ±400ºC, ocorrendo perda de água estrutural
irreversível, causando instabilidade térmica. No entanto, no esmalte
bovino são mais acentuadas e têm picos de claras transições,
evidenciando mudanças extremamente significativas, nesta faixa de
temperatura. O esmalte bovino a partir de 450ºC apresenta um
comportamento estável, enquanto que o esmalte humano continua
instável. (Figuras 23 e 24)
Em relação à dentina, tanto as coronárias como as
radiculares (bovina e humana), não são tão diferentes. Pode-se dizer que
são relativamente parecidas do ponto de vista de transição. Ocorreu
perda de material orgânico a ± 400ºC, numa reação exotérmica. (Figuras
25 e 26)
96
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
-0,25
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
EXO +
Esmalte Bovino
Esmalte Humano
Diferença de Temperatura
0
C/mg
Temperatura ºC
1ª Corrida
FIGURA 23- Termodiferencial: esmalte bovino e esmalte humano (1ª corrida).
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
-0,25
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
Esmalte Bovino
Esmalte Humano
EXO +
Diferença de Temperatura
0
C/mg
Temperatura
0
C
2ª Corrida
FIGURA 24- Termodiferencial: esmalte bovino e esmalte humano (2ª corrida).
97
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
-0,25
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
0,05
EXO +
Dentina Bovina - Coroa
Dentina Humana - Coroa
Diferença de Temperatura
0
C/mg
Temperatura
0
C
FIGURA 25- Termodiferencial: dentina bovina e dentina humana/coroa.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
-0,30
-0,25
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
0,05
Dentina Bovina - Raiz
Dentina Humana - Raiz
EXO +
Diferença de Temperatura
0
C/mg
Temperatura
0
C
FIGURA 26- Termodiferencial: dentina bovina e dentina humana/raiz.
98
5.1.2 Análise termogravimétrica
Em relação ao esmalte o comportamento (bovino e
humano) mostrou-se completamente diferente a ±450ºC. O esmalte
humano não apresentou uma transição nesta temperatura e foi
praticamente constante, com pequenas quedas, perdendo ao final ±2,5%
de sua massa. No esmalte bovino, ocorreu uma porcentagem de perda de
massa de ±12%. (Figuras 27 e 28)
No esmalte bovino, até ±100ºC, a perda de água não foi
estrutural. A ±100ºC atingiu um patamar de estabilidade e a partir de
±250ºC ocorreram mudanças na parte orgânica. Do ponto de vista
termogravimétrico, a partir de 450ºC, o esmalte bovino mostrou-se
estável, enquanto que no esmalte humano ocorreu perda até 800ºC.
(Figuras 27 e 28)
Em relação à dentina, tanto a bovina como a humana, não
foram tão diferentes em relação a esta propriedade, apresentando os
mesmos patamares termogravimétricos. A dentina humana tem um
comportamento parecido a ±100ºC e levemente diferente a ±800ºC. Tanto
a dentina bovina quanto a humana sofreram as mesmas modificações, à
medida que foram aquecidas, porém os valores foram diferentes em
relação à perda de massa. A dentina bovina perdeu ±23% de massa,
enquanto que a dentina humana perdeu cerca de 37%, apresentando ao
final do processo uma discrepância de ±10%. (Figuras 29 e 30)
99
0 200 400 600 800 1000
90
95
100
Esmalte Bovino
Esmalte Humano
TG/%
Temperatura
0
C
1ª Corrida
FIGURA 27- Termogravimétrico: esmalte bovino e esmalte humano.
0 200 400 600 800 1000
88
90
92
94
96
98
100
102
Esmalte Bovino
Esmalte Humano
TG/%
Temperatura
0
C
2ª Corrida
FIGURA 28- Termogravimétrico: esmalte bovino e esmalte humano.
100
0 200 400 600 800 1000
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
Dentina Bovina - Coroa
Dentina Humana - Coroa
TG/%
Temperatura
0
C
FIGURA 29- Termogravimétrico: dentina bovina e dentina humana/coroa.
0 200 400 600 800 1000
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
Dentina Bovina - Raiz
Dentina Humana - Raiz
TG/%
Temperatura
0
C
FIGURA 30- Termogravimétrico: dentina bovina e dentina humana/raiz.
101
5.1.3 Condutividade térmica
Os resultados obtidos com o teste de Condutividade
Térmica mostraram que o esmalte bovino (Figura 31) com 0,227 J/(s cm
ºC) e o esmalte humano (Figura 32) com 0,256 J/(s cm ºC) apresentaram
valores semelhantes. O esmalte é mais condutor do que a dentina, tanto
em dente bovino quanto em dente humano. Constatou-se que a dentina
humana (Figura 34) com 0,182 J/(s cm ºC) é mais condutora do que a
dentina bovina (Figura 33) com 0,155 J/(s cm ºC).
25 30 35 40 45 50
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura da Placa (ºC)
Temperatura do Fragmento (ºC)
Esmalte Bovino
FIGURA 31- Condutividade térmica: esmalte bovino.
102
25 30 35 40 45 50 55
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura da Placa (ºC)
Temperatura do Fragmento (ºC)
Esmalte Humano
FIGURA 32- Condutividade térmica: esmalte humano.
25 30 35 40 45 50
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura da Placa (ºC)
Temperatura do Fragmento (ºC)
Dentina Bovina
FIGURA 33- Condutividade térmica: dentina bovina.
103
25 30 35 40 45 50
25
30
35
40
45
50
55
60
Temperatura da Placa (ºC)
Temperatura do Fragmento (ºC)
Dentina Humana
FIGURA 34- Condutividade térmica: dentina humana.
5.2 Testes químicos
5.2.1 Dissolução
Comparando-se os resultados obtidos pôde-se perceber
que houve um decaimento exponencial, evidenciando respostas
diferentes para o dente bovino e para o dente humano.
Considerando-se o decaimento exponencial, a velocidade
de perda de massa do dente humano (Figuras 36 e 37) foi menor. A perda
de massa no dente bovino (Figuras 35 e 37) foi mais rápida e mais
acentuada, ao contrário do dente humano, onde a perda de massa foi
mais lenta e menos acentuada.
104
0 20 40 60 80 100 120
4,80
4,82
4,84
4,86
4,88
4,90
4,92
Massa(g)
Tempo(s)
35%
3,5%
0,3%
FIGURA 35- Dissolução em ácido fosfórico 35%, 3,5% e 0,3%: dente bovino.
0 20 40 60 80 100 120
2,375
2,380
2,385
2,390
2,395
2,400
2,405
2,410
Massa(g)
Tempo(s)
35%
3,5%
0,3%
FIGURA 36- Dissolução em ácido fosfórico 35%, 3,5%, 0,3%: dente humano.
105
-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Dissolução em HCl
m/m
0
Tempo(horas)
Dente Bovino - média
Dente Humano - média
FIGURA 37- Dissolução em ácido clorídrico 20%: dentes bovino e humano.
5.2.2 Desidratação
Em relação ao esmalte, no dente bovino ocorreu uma
perda de ±25% de seu conteúdo úmido, enquanto que no esmalte de
dente humano ocorreu uma perda de ±2,5 %. (Figura 38)
Quanto à taxa de perda, que é a razão da perda/tempo, no
dente bovino ocorreu uma diminuição progressiva da taxa. A perda na
primeira hora foi bem acentuada, enquanto que no dente humano, a taxa
foi constante, demonstrada por uma reta no gráfico. (Figura 38)
Em relação à dentina, o comportamento de ambos os
substratos foi bem parecido, na escala de tempo considerada; porém,
mostrando uma tendência da dentina humana a interromper a perda de
água e da dentina bovina a continuar perdendo água. (Figura 39)
106
0 1 2 3
0
5
10
15
20
25
Porcentagem de Perda (
∆
m/m
0
)
Tempo (h)
bovino
humano
Esmalte- Desidratação
FIGURA 38- Desidratação: esmaltes bovino e humano.
0 1 2 3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Porcentagem de Perda (∆m/m
0
)
Tempo (h)
bovino
humano
Dentina-Desidratação
FIGURA 39- Desidratação: dentinas bovina e humana.
107
5.2.3 Incorporação de água
A incorporação de água no esmalte, tanto bovino quanto
humano, foi equivalente durante o período de 4 h de avaliação. Após este
período, o esmalte humano mostrou uma tendência à saturação,
enquanto que o bovino mostrou uma tendência a continuar incorporado
água, na escala de tempo considerada. (Figura 40)
Em relação à dentina, na escala de tempo considerada, a
incorporação de água na dentina humana saturou, enquanto que na
dentina bovina continuou crescente. (Figura 41)
Portanto, a capacidade de incorporação de água no dente
bovino é diferente e, as dinâmicas de incorporação vão ocorrer também
de formas diferentes.
0 2 4 6 8 10
0
5
10
15
20
Esmalte-Incorporação
Porcentagem de Ganho (∆m/m
0
)
Tempo (horas)
bovino
humano
FIGURA 40- Incorporação de água: esmaltes bovino e humano.
108
0 2 4 6 8 10
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dentina-Incorporação
Porcentagem de Ganho (
∆
m/m
0
)
Tempo (h)
bovino
humano
FIGURA 41- Incorporação de água: dentinas bovina e humana.
109
5.2.4 Penetrabilidade de corante
FIGURA 42- Programa utilizado para leitura de fluorescência.
24 h
48 h
1 sem 2 sem
1 mês
DB
DH
FIGURA 43- Primeira coluna: 24h; segunda coluna: 48h; terceira coluna: uma
semana; quarta coluna: duas semanas; quinta coluna: um mês.
110
FIGURA 44- Dente bovino 24 horas.
FIGURA 45- Dente humano 24 horas.
111
FIGURA 46- Dente bovino 48 horas.
FIGURA 47- Dente humano 48 horas.
112
FIGURA 48- Dente bovino uma semana.
FIGURA 49- Dente humano uma semana.
113
FIGURA 50- Dente bovino duas semanas.
FIGURA 51- Dente humano duas semanas.
114
FIGURA 52- Dente bovino um mês.
FIGURA 53- Dente humano um mês.
115
300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EHcontrole
EBcontrole
FIGURA 54- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano - controle.
300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EH24h
EB24h
FIGURA 55- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano – 24 h.
116
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
5
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EH48h
EB48h
FIGURA 56- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano – 48 h.
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EH1sem
EB1sem
FIGURA 57- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano – uma
semana.
117
300 400 500 600 700 800 900
0
2
4
6
8
10
12
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EH2sem
EB2sem
FIGURA 58- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano – duas
semanas.
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
5
6
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
EH1mes
EB1mes
FIGURA 59- Penetrabilidade de corante: esmaltes bovino e humano – um mês.
118
0 5 10 15 20 25 30
0
10
20
30
40
50
60
Fluorescência/Fluorescência Controle (u.a.)
Tempo de Imersão (dias)
Humano
Bovino
Esmalte
FIGURA 60- Razão da fluorescência: esmaltes bovino e humano/controle.
Em 24 horas, praticamente, não houve penetração de
corante, nem no esmalte bovino nem no esmalte humano. (Figuras 43-45,
55) A partir de 48 horas ocorreu penetração no esmalte bovino e humano,
sendo em menor intensidade no esmalte humano. (Figuras 43, 46, 47,56)
Em uma semana houve uma grande penetração de
corante no esmalte bovino (Figuras 43, 48, 57), enquanto que no esmalte
humano (Figuras 43, 49, 57) foi bem discreta. O mesmo ocorreu em duas
semanas (Figuras 43, 50, 51, 58) e em um mês (Figuras 43, 52,53, 59),
em uma ordem crescente de saturação.
Os esmaltes bovino e humano mostraram-se
completamente diferente em relação à penetrabilidade do corante e,
portanto, em relação à permeabilidade, pois a quantidade de corante
incorporada por unidade de área não foi igual. (Figura 60)
119
300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHCcontrole
DBCcontrole
FIGURA 61- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) –
controle.
300 400 500 600 700 800 900
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHC24h
DBC24h
FIGURA 62- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) –
24h.
120
300 400 500 600 700 800 900
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
Intensidade(u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHC48h
DBC48h
FIGURA 63- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) –
48h.
300 400 500 600 700 800 900
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHC1sem
DBC1sem
FIGURA 64- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) –
uma semana.
121
300 400 500 600 700 800 900
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHC2sem
DBC2sem
FIGURA 65- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) –
duas semanas.
300 400 500 600 700 800 900
0
2
4
6
8
10
12
14
Intensidade (u.a)
Comprimento de onda (nm)
DHC1mes
DBC1mes
FIGURA 66- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (coroa) – um
mês.
122
0 5 10 15 20 25 30
0
5
10
15
20
25
Fluorescência/Fluorescência Controle (u.a.)
Tempo de Imersão (Dias)
Humano
Bovino
Dentina-Coroa
FIGURA 67- Razão da fluorescência: dentinas bovina e humana (coroa)/controle.
300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRcontrole
DBRcontrole
FIGURA 68- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) –
controle.
123
300 400 500 600 700 800 900
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda nm
DHR24h
DBR24h
FIGURA 69- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) – 24h.
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
5
6
Intensidade (u.a.)
Comprimento de Onda (nm)
DHR48h
DBR48h
FIGURA 70- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) – 48 h.
124
300 400 500 600 700 800 900
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHR1sem
DBR1sem
FIGURA 71- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) – uma
semana.
300 400 500 600 700 800 900
0
2
4
6
8
10
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHR2sem
DBR2sem
FIGURA 72- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) – duas
semanas.
125
300 400 500 600 700 800 900
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHR1mes
DBR1mes
FIGURA 73- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz) – um
mês.
0 5 10 15 20 25 30
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Fluorescência/Fluorescência Contrtole (u.a.)
Tempo de Imersão (dias)
Humano
Bovino
Dentina-Raiz
FIGURA 74- Razão da fluorescência: dentinas bovina e humana (raiz)/controle
.
126
300 400 500 600 700 800 900
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRextcontr
DBRextcontr
FIGURA 75- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – controle.
300 400 500 600 700 800 900
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Intensidade (u.a.)
X Axis Title
DHRext24h
DBRext24h
FIGURA 76- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – 24 h.
127
300 400 500 600 700 800 900
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRext48h
DBRext48h
FIGURA 77- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – 48 h.
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
5
6
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRext1sem
DBRext1sem
FIGURA 78- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – uma semana.
128
300 400 500 600 700 800 900
0
1
2
3
4
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRext2sem
DBRext2sem
FIGURA 79- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – duas semanas.
300 400 500 600 700 800 900
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Intensidade (u.a.)
Comprimento de onda (nm)
DHRext1mes
DBRext1mes
FIGURA 80- Penetrabilidade de corante: dentinas bovina e humana (raiz
externa) – um mês.
129
0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Fluorescência/Fluorescência Controle (u.a.)
Tempo de Imersão (dias)
Humano
Bovino
Dentina-Raiz-Externa
FIGURA 81- Razão da fluorescência: dentinas bovina e humana (raiz externa)/
controle.
Em relação à dentina:
Na dentina, a penetrabilidade de corante foi semelhante,
porém o tempo de saturação foi diferente. Em 24h não houve penetração
de corante, nem na dentina bovina nem na dentina humana. (Figuras 43,
44, 45, 61, 62) A partir de 48h (Figuras 43, 46, 47, 63), começou a ocorrer
uma penetração pela dentina radicular (Figuras 43, 48-53, 68-81), que se
difundiu por toda a estrutura dentinária, inclusive coronária (Figuras 43,
48-53, 64-67), e houve perfusão para o esmalte a partir da junção amelo-
dentinária. É bom salientar que o ápice foi vedado antes da imersão no
corante.
130
5.3 Teste mecânico
5.3.1 Microdureza Vickers
327,96
40,76
285,56
40,06
0
100
200
300
400
Esmaltes Bovino e Humano
EB
ErrEB
EH
ErrEH
FIGURA 82.a- Microdureza Vickers dos esmaltes bovino e humano e desvios-
padrão.
77,98
17,61
49,02
6,79
0
20
40
60
80
Dentinas Bovina e Humana/Coroa
DBC
ErrDBC
DHC
ErrDHC
FIGURA 82.b- Microdureza Vickers das dentinas bovina e humana (coronária) e
desvios-padrão.
40,24
16,36
36,35
17,02
0
10
20
30
40
50
Dentinas Bovina e Humana/Raiz
DBR
ErrDBR
DHR
ErrDHR
FIGURA 82.c- Microdureza Vickers das dentinas bovina e humana (radicular) e
desvios-padrão.
131
Em relação ao esmalte:
O esmalte bovino apresentou microdureza de 327,96 ±
40,76 HV e o esmalte humano apresentou 285,56 ± 40,06 HV. (FIGURA
82.a) Portanto, considerando-se o desvio-padrão, os resultados do teste
de microdureza Vickers para os esmaltes bovino e humano mostraram
comportamento semelhante.
O esmalte humano corresponde a ± 87,1% da microdureza
do esmalte bovino.
Em relação à dentina coronária:
A dentina coronária bovina apresentou microdureza
Vickers de 77,98 ± 17,61 HV e a dentina coronária humana apresentou
49,02 ± 6,79 HV. (FIGURA 82.b)
A microdureza da dentina coronária humana corresponde
a ± 62,9% da microdureza da dentina coronária bovina.
A microdureza da dentina coronária bovina corresponde a
± 24% da microdureza do esmalte bovino.
A microdureza da dentina coronária humana corresponde
a ± 17,2% da microdureza do esmalte humano.
Em relação à dentina radicular:
Na dentina bovina radicular a microdureza Vickers foi de
40,24 ± 16,36 HV e na dentina humana radicular foi de 36,35 ± 17,02 HV.
(FIGURA 82.c)
A microdureza da dentina radicular humana corresponde a
± 90,3% da microdureza da dentina radicular bovina.
A microdureza da dentina radicular bovina corresponde a ±
12,3% da microdureza do esmalte bovino.
A microdureza da dentina radicular humana corresponde a
± 12,7% da microdureza do esmalte humano.
Devido à diversidade dos testes aplicados, procurando analisar, igualmente, implicações advindas das variáveis
do estudo, consideramos adequado resumi-las em um quadro, onde então poderemos melhor apresentá-las,
comparando os dentes e os tecidos entre si, sem a perda das devidas considerações que lhes cabem.
Quadro 1- Resumo dos resultados – propriedades térmicas
Dente Bovino Dente Humano
Natureza da
Propriedade
Tipo de Ensaio
Esmalte Dentina Esmalte Dentina
Análise
Termodiferencial
Maior absorção de
energia entre 400ºC e
1000ºC; mais estável a
partir de 450ºC
Semelhante do
ponto de vista
de transição
Continua
variando após
450ºC
Semelhante do
ponto de vista
de transição
Análise
Termogravimétrica
Maior perda
de massa, ± 12%
Mesmos
patamares
termogravimé-
tricos; perdeu
± 23%
Menor perda
de massa,
± 2,5%
Duas vezes
mais susceptível
à perda de
massa; perdeu ±
37%
Térmica
Condutividade Térmica
Mais condutor do que a
dentina
Menos
condutora
Mais condutor
do que a dentina
Mais condutora
do que a bovina
132
Quadro 2- Resumo dos resultados – propriedades químicas.
Dente Bovino Dente Humano
Natureza da
propriedade
Tipo de ensaio
Esmalte Dentina Esmalte Dentina
Dissolução
Perda de massa mais rápida e mais
acentuada
Menor perda de massa e mais lenta
Desidratação a
70ºC
Perdeu cerca de
25% de seu
conteúdo úmido
Semelhante
mostrando
tendência de
continuar a perda
Perdeu cerca de
2,5% de seu
conteúdo úmido
Semelhante,
mostrando
tendência de
cessar a perda
Incorporação
de água
Semelhante
mostrando
tendência de
continuar a
incorporação
Continuou
incorporando água
durante a escala de
tempo considerada
Semelhante
mostrando
tendência à
saturação
Saturou na escala
de tempo
considerada
Química
Penetrabilidade
de corante
(Rodamina B)
Bem mais
acentuada do que
no humano
Semelhante, porém
saturou primeiro
Mais discreta do
que no bovino
Semelhante,
porém demorou
mais para chegar
à saturação
133
Quadro 3- Resumo dos resultados – propriedade mecânica.
Dente Bovino Dente Humano
Natureza da
Propriedade
Tipo de ensaio
Esmalte Dentina Esmalte Dentina
Mecânica
Microdureza
Vickers
Maior dureza do
que o humano;
327,96 ± 40,76
HV
Coronária: maior
dureza do que a
humana
(77,98 ± 17,61 HV);
Radicular: valores
semelhantes (40,24 ±
16,36HV)
Menor dureza
do
que o bovino;
285,56 ± 40,06
HV
Coronária: menor
dureza do que a
bovina (49,02 ±
6,79 HV);
Radicular: valores
semelhantes (36,35
± 17,02 HV)
134
6 DISCUSSÃO
Diversos estudos têm sido realizados utilizando dente
bovino em substituição ao dente humano como, por exemplo, para
avaliação da força adesiva (NAKABAYASHI et al.
53
1982; NAKAMICHI et
al.
55
, 1983; BOUILLAGUET et al.
7
, 2001), resistência à tração (SANO et
al.
71
, 1994; MIYASAKA & NAKABAYASHI
50
, 1999) e resistência ao
cisalhamento (RETIEF et al.
65
, 1990; PIOCH & STAEHLE
63
, 1996; SILVA
et al.
76
, 1996; SCHILKE et al.
72
, 1999; ANIDO
2
, 2001).
Inúmeros pesquisadores estão conscientes da
necessidade urgente de uma padronização para a utilização de substratos
diversos, como o dente bovino, com a finalidade de extrapolar os
resultados para o dente humano (FOWLER et al.
26
,1992; RETIEF et al.
65
,
1990; RUEGGBERG
68
, 1991).
Devido ao número reduzido de trabalhos na literatura,
tratando especificamente das diferenças e semelhanças entre dentes
bovinos e humanos, considerando sua morfologia, propriedades térmicas,
químicas e mecânicas, fica evidente a necessidade de se analisar mais a
fundo os fatores que determinam suas características. Portanto, é
necessário que se conheça mais detalhadamente estes substratos, pois
eles interagem com os mais diversos materiais colocados sobre eles.
A melhor maneira de se conhecer um material é analisar
suas propriedades térmicas, químicas e mecânicas, que são
características inerentes a cada tipo de material.
E foi exatamente com esta finalidade que realizou-se
testes térmicos, químicos e mecânico com dentes bovinos e dentes
humanos, comparando-os entre si.
136
Esmalte e dentina, por serem tecidos com composição
química e estrutural diferentes, deveriam apresentar um comportamento
diverso frente aos testes aplicados.
Neste trabalho, alguns testes realizados com substratos
dentais, praticamente, inexistem na literatura. Outros testes realizados
encontram poucos parâmetros de comparação, para que se possa discutir
de forma mais abrangente os resultados.
Dada a diversidade e quantidade de testes realizados,
optou-se por apresentar a discussão em forma de itens.
6.1 Testes térmicos
6.1.1 Análise termodiferencial
Foram obtidos gráficos com picos e vales, representando
cada transição ou reação produzida, e por meio da análise destes
gráficos, ou seja, verificando o número, a forma e a posição dos picos e
vales da curva termodiferencial pôde-se ter como base a identificação
qualitativa da substância (SAKAE et al.
70
, 1988; LARMAS et al.
41
, 1993;
ELFERSI et al.
22
, 2002).
A análise do gráfico termodiferencial caracterizou os
substratos, esmaltes humano e bovino e dentinas humana e bovina,
quanto à transição de estado ou reação, envolvendo absorção ou
liberação de calor. A área delimitada pelos picos ou vales foi proporcional
à variação de calor envolvida na transição, permitindo determinar o calor
da reação. E assim como o calor da reação foi proporcional a quantidade
de reagente, pôde-se sempre que seu valor fosse conhecido, a partir da
altura do pico, determinar a quantidade de substância presente.
O esmalte bovino apresentou picos evidentes de transição,
onde ocorreram mudanças extremamente significativas, enquanto o
esmalte humano não apresentou picos tão acentuados. Tanto o esmalte
137
bovino quanto o humano apresentou alterações a ± 400ºC, porém no
esmalte bovino foi mais acentuada. O esmalte bovino apresentou um
comportamento estável a partir de 450ºC, enquanto o esmalte humano
continuou variando.
Entretanto, as dentinas coronárias, tanto a bovina quanto a
humana, não foram tão diferentes. Apresentaram apenas dois picos que,
relativamente, causaram alterações, mas foram, igualmente parecidas do
ponto de vista de transição. As dentinas radiculares, bovina e humana,
também foram semelhantes, e a análise termodiferencial mostrou em que
momento houve transição de estado físico, com a energia fornecida
durante o aquecimento.
A interpretação dos resultados coincidiu com a de Elfersi et
al.
22
(2002), em que a primeira perda de massa foi observada, iniciando-
se a ±50ºC e terminando próximo a 150ºC, correspondendo à
evaporação da água. A segunda perda de massa foi em ±300ºC e
continuou subindo até ±400ºC, correspondendo à perda da matriz
orgânica. Estes resultados são coincidentes com os de Sakae et al.
70
(1988) e Takagi et al.
80
(1998). Por volta de 800ºC ocorreu a
decomposição de carbonato mineral com perda de CO
2
.
A literatura mostra que a primeira perda de água
corresponde à água adsorvida e a segunda corresponde à água estrutural
(LeGEROS et al.
43
, 1978). Tais afirmações confirmam e reforçam os
resultados encontrados nos testes realizados.
6.1.2 Análise termogravimétrica
Na análise termogravimétrica foram obtidas curvas de
perda de massa em função da temperatura, ou seja, de um aquecimento
linear, denominado termograma. Por meio da análise dos gráficos pôde-
se estabelecer as reações que correspondem a cada uma de suas
138
inflexões. Esta análise permite um estudo detalhado da decomposição
térmica da substância analisada.
O comportamento dos esmaltes bovino e humano, frente à
análise termogravimétrica, foi diferente. Ocorreu uma perda de água
adsorvida no esmalte bovino a ±100ºC, sendo que este resultado foi
também encontrado por LeGeros et al.
43
, 1978. O esmalte bovino, a partir
de 100ºC, atingiu um patamar de estabilidade e, a ±250ºC, ocorreram
novas perdas; apresentou uma transição acentuada a ±450ºC, agora
envolvendo a parte orgânica, resultados estes concordantes com os de
Sakae et al.
70
, 1988 e Takagi et al.
80
, 1998. O esmalte humano não
apresentou esta transição de forma acentuada e foi praticamente
constante, com pequenas quedas. No esmalte bovino esta porcentagem
foi muito maior que no esmalte humano, portanto, o esmalte bovino
comportou-se de maneira diferente. O esmalte bovino mostrou-se estável
do ponto de vista gravimétrico a partir de 450ºC, enquanto que no esmalte
humano ocorreram perdas até 800ºC. Resultados semelhantes foram
encontrados por Takagi et al.
80
(1998) que realizaram análises de
espectrometria de massa, termogravimétrica e difração de raios-x,
mostrando que a maioria dos componentes orgânicos do esmalte se
decompõe a 580ºC. Larmas et al.
41
(1993) também encontraram no
esmalte normal de dentes humanos três picos nas curvas de
termogravimetria , um entre 90-100ºC, outro a 330ºC e outro a 900ºC.
Cerca de 11% a 12% de esmalte sadio foram volatilizados em ar, porém,
em atmosfera de N
2
,
o esmalte foi mais resistente à decomposição
térmica. Isto ocorreu por causa da maior facilidade de decomposição de
matéria orgânica em atmosfera oxidante do que em atmosfera inerte.
LeGeros et al.
43
(1978) analisaram os tipos de água em
esmalte humano e apatita precipitada. Segundo os autores, a perda de
água em torno dos 200ºC é reversível, portanto é água adsorvida,
caracterizada pela reversibilidade e instabilidade térmica próxima a esta
temperatura e não causou mudança significativa nos parâmetros da
139
organização desta apatita. Porém, a perda de água entre 200ºC e 400ºC
é irreversível e causa uma contração na sua dimensão, uma vez que é
água estrutural. Esta água, quando perdida, caracteriza uma perda
irreversível e instabilidade térmica entre estas temperaturas e ainda induz
a alterações na dimensão do esmalte humano e apatita precipitada. Os
estudos de Bachmann & Zezell
4
(2005) corroboram estes resultados, pois
segundo os autores, os tratamentos térmicos, irradiação laser ou
aquecimento em forno, eliminam majoritariamente a água e degradam a
matriz orgânica, sendo que os radicais associados à matriz inorgânica são
alterados somente quando o tecido é aquecido a temperaturas superiores
a 500ºC. Nas amostras de dentina aquecidas em forno, as bandas de
estrutura do colágeno apresentam uma total reversão, quando aquecidas
a temperaturas inferiores a 200ºC, enquanto que nas amostras aquecidas
a 200ºC e 225ºC a reversão é parcial e nas amostras aquecidas a 250ºC
e 300ºC não se observou a reversão da área sob as bandas de absorção.
A perda de água adsorvida causou aumento de OH nas
bandas de absorção no espectro desta apatita (DUTRA-CORRÊA et al.
20
2002). Estes autores também observaram bandas de absorção referente
aos grupos funcionais P-O e O-H, característicos, confirmando a presença
da fase HAp (hidroxiapatita).
Em relação à dentina, a bovina e a humana não foram tão
diferentes quanto a esta propriedade. A dentina humana apresentou um
comportamento parecido a ±100ºC e levemente diferente em torno dos
800ºC. É bom lembrar que quando se faz ablação com laser, é gerado um
aquecimento de ±800ºC. Houve uma alteração a ±300ºC, sugerindo perda
de matéria orgânica. Segundo Bachmann & Zezell
4
(2005), tratamentos
que geram temperaturas superiores a 800ºC se estendem à matriz
inorgânica. Além de produzir alterações, como as descritas anteriormente,
promovem a eliminação de carbonato, fusão e ressolidificação da matriz
mineral, com a possível formação de novas fases cristalinas. Nas
amostras irradiadas com o laser de Ho:YLF foi possível determinar a fase
140
cristalográfica, fosfato tetracálcio, formada na região fundida pela
irradiação, assim como o aumento no tamanho médio dos cristais que
formam esse tecido. Sakae et al.
70
(1988) confirmaram que a remoção do
material orgânico na dentina ocorreu, por volta dos 320ºC, na análise de
análise termogravimétrica diferencial, numa reação exotérmica, até
desaparecer toda a parte orgânica. Larmas et al.
41
(1993) encontraram
para a dentina humana normal dois picos, um entre 90-100ºC e outro a
330ºC. Cerca de 34%/peso desta dentina foi volatilizado em ar.
Entretanto, em atmosfera de N
2,
a dentina foi mais resistente à
decomposição térmica do que em ar, por causa da maior facilidade de
decomposição de matéria orgânica em atmosfera oxidante do que em
atmosfera inerte.
De acordo com Bachmann & Zezell
4
(2005), as alterações
observadas após tratamentos térmicos, irradiação laser ou aquecimento
em forno, estendem-se desde a matriz orgânica e a água, termicamente
instáveis, até a matriz inorgânica, termicamente mais estável.
Tratamentos térmicos que produzem temperaturas inferiores a 300ºC, tais
como a irradiação com o laser de Er:YAG, utilizando fluências
subablativas, eliminam a água, alteram a estrutura do colágeno ou podem
até degradar, permanentemente, a matriz orgânica. Essas alterações
seriam responsáveis por efeitos tais como a opacidade do esmalte e o
escurecimento da dentina, observadas visualmente nos tecidos irradiados.
Com o aumento da fluência de irradiação do laser de Er:YAG, a
temperatura gerada na superfície também é maior. Assim, são
observadas alterações que ocorrem somente nas amostras aquecidas sob
temperaturas superiores a 300ºC, tais como a formação do cianato,
subproduto da degradação da matriz orgânica.
As dentinas coronárias, tanto a bovina quanto a humana,
apresentaram os mesmos patamares termogravimétricos, sofreram as
mesmas modificações, à medida que foram aquecidas, porém os valores
foram diferentes em relação à perda de massa, apresentando ao final do
141
processo uma discrepância de ±10%. Na dentina humana, a perda foi
maior, foi duas vezes mais susceptível à perda de massa. Notou-se que a
dentina coronária bovina apresentou as mesmas transições da dentina
coronária humana, porém, com uma acentuada variação da dentina
humana em temperaturas mais elevadas.
A perda de água adsorvida a ±100ºC é muito mais
acentuada na dentina do que no esmalte. Isto pode ser justificado pelos
achados de Dutra-Corrêa et al.
20
, 2002, que mostraram que a dentina
apresentou maior hidratação, confirmada pela presença da banda de
absorção H-O-H. Estes autores também observaram bandas C-O,
característica de hidroxiapatita (HAp) natural, que apresentaram
carbonato substituído na rede cristalina. No entanto, na fase inorgânica da
dentina com dentinogênese imperfeita, Kerebel et al.
35
, 1981,
encontraram uma alta proporção Ca/P (cálcio/fósforo), uma perda no Ca e
P e uma severa perda de Mg (magnésio) e, como principal componente
da fase inorgânica desta dentina defeituosa encontrou uma apatita
cristalizada pobremente carbonatada. Os íons de Mg podem estar
dissolvidos na amostra de dentina, porém podem ser removidos,
juntamente com o carbonato da estrutura cristalina da dentina, através do
tratamento com NaClO (hipoclorito de sódio) (SAKAE et al.
70
, 1988). A
maior parte da água contida na dentina alterada pela dentinogênese
imperfeita não está relacionada com a água estrutural da fase inorgânica
(Kerebel et al.
35
, 1981). A baixa cristalinidade da dentina humana, quando
comparada com o esmalte, pode ser em função de seus altos níveis de
Mg (magnésio) e CO
3
(carbonato) (LeGEROS et al.
44
, 1995).
A análise térmica de partículas de dentina com 200µm de
diâmetro e com condicionamento ácido, realizada por Elfersi et al.
22
(2002), mostrou que ocorreu perda de carbonato em níveis acima de 75%
e perda de fosfato em 30%.
142
6.1.3 Condutividade térmica
Segundo Brown
9
(1988), a condutividade térmica é uma
importante propriedade física, particularmente, por destacar o uso
eficiente da energia. Para Giolito
31
(1974) a condutividade térmica da
amostra depende da densidade e esta, por sua vez, depende do tamanho
das partículas e da compactação a que foi submetida. Além disso, a
densidade da amostra pode variar à medida em que a reação vai se
processando, devido à fusão, conversão em substâncias diferentes,
sinterização e outras mudanças que vão ocorrendo na amostra.
Nossos resultados mostraram que a condutividade térmica
no esmalte bovino foi 0,227 J/(s cm ºC) e no esmalte humano foi 0,256
J/(s cm ºC), portanto apresentaram valores semelhantes. A condutividade
térmica na dentina bovina foi 0,155 J/(s cm ºC), sendo por isso, menos
condutora do que a dentina humana, que apresentou o valor de 0,182
J/(s cm ºC), embora todos sejam maus condutores térmicos, quando
comparados a outros tipos de materiais. Da mesma forma, Craig et al.
16
(1988) afirmaram que o esmalte e a dentina são maus condutores
térmicos, quando comparados com ligas de ouro ou amálgama. Aliás, de
acordo com o autor, os metais possuem também valores mais altos do
que resinas e cerâmicas. Relatou que o esmalte humano apresentou
condutividade térmica de 0,0022(cal/seg.cm
2
).(ºC/cm), enquanto que a
dentina humana apresentou 0,0015(cal/seg.cm
2
).(ºC/cm); o amálgama
apresenta 0,055cal/s/cm
2
, a resina composta e a porcelana apresentam
0,0025cal/s/cm
2
.
Ainda de acordo com Craig
15
(1993) a importância prática
na caracterização da condutividade térmica de um material reside na
maneira como se deseja utilizar o mesmo, quanto à condução de calor.
Um material com grande condutividade térmica será um bom condutor;
quando a condutividade térmica for pequena, o material poderá ser
utilizado como isolante térmico. No entanto, o fato da condutividade
térmica ser pequena, não garante que qualquer sistema deverá ser,
143
eficazmente, isolado com este material, uma vez que a taxa de fluxo de
calor depende ainda de outros parâmetros, ou seja, da área, da
espessura e da diferença de temperatura.
Por isso mesmo, apesar da dentina ser um tecido mau
condutor térmico, uma fina camada de dentina não proporciona suficiente
isolamento térmico para a polpa. No entanto, nas restaurações com resina
composta, este problema é fácil de solucionar, pois estas possuem
condutividade térmica comparável à do dente.
Segundo Ferracane
23
(2001), a condutividade térmica do
dente humano é de 1 a 2 K[(mcal.cm)/(cm
2
.sec.ºC)]. Entretanto Brown et
al.
10
(1970) descreveram que o esmalte humano possui uma
condutividade térmica 50% mais alta do que a da dentina humana e uma
difusibilidade térmica cerca de 2,5 vezes mais alta. Segundo estes
autores, a condutividade térmica do esmalte humano é de 2.23 x 10
-3
cal/sec cm C e na dentina (perpendicular aos túbulos dentinários) é de
1.39 x 10
-3
cal/sec cm C e na dentina (paralela aos túbulos dentinários) é
de 1.36 x 10
-3
cal/sec cm C. Os seguintes valores foram apresentados por
O’Brien
56
(1997): para o esmalte 2.23 mcal/s/cm
2
/(ºC/cm) e para a dentina
1.36 mcal/s/cm
2
/(ºC/cm). Isto demonstra que a condução do calor é muito
mais rapidamente estabelecida no esmalte do que na dentina
(LIZARELLI
46
, 2002).
A condutividade térmica depende principalmente da
composição do produto (FERRACANE
23
, 2001; LIZARELLI
46
, 2002),
incluindo a presença de espaços vazios e do grau de homogeneidade
estrutural. Esta composição que vai determinar a capacidade de calor (a
quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um
objeto numa determinada quantidade) e a magnitude da mudança da
temperatura e da espessura do objeto (FERRACANE
23
, 2001). Pode ser
este o motivo da condutividade térmica ser maior no esmalte do que na
dentina.
144
As mudanças térmicas podem também provocar ou causar
um efeito nos componentes do dente, especificamente no fluido contido
nos túbulos dentinários. Expansões e contrações destes fluidos em
restaurações não seladas podem causar dor dental (FERRACANE
23
,
2001). Por esta razão, de acordo com Lizarelli
46
(2002), deve haver uma
preocupação constante com o aumento da temperatura no decorrer dos
preparos cavitários e procedimentos restauradores, pois o calor gerado
pelos instrumentos rotatórios e a condução podem causar efeitos
deletérios à polpa.
6.2 Testes químicos
6.2.1 Dissolução
A solubilidade é definida como a porcentagem de peso do
material solúvel ou sorvido (Craig et al.
16
, 1988). A solubilidade de um
sólido é a proporção da solução diretamente relacionada com a
molaridade e indiretamente relacionada com o pH de descalcificação
(LEACH
42
, 1959). O pH tem uma função importante na dissolução do
cálcio-fosfato (TANG et al.
81
, 2003). Por isso mesmo, a razão da
dissolução do esmalte e dentina depende do tipo de ácido envolvido na
descalcificação (BUONOCORE
12
, 1963). As correlações entre estrutura e
solubilidade, provavelmente, exercem uma forte influência sobre o padrão
de formação da lesão de cárie (SHELLIS
75
, 1996).
Comparando-se os resultados obtidos pôde-se perceber
que houve um decaimento exponencial, apresentando respostas
diferentes para o dente bovino e para o dente humano. Verificou-se que a
velocidade de perda de massa do dente humano foi menor.
Uma das razões pode ser o empacotamento, ou seja, o
dente humano deve apresentar uma melhor organização estrutural e
provavelmente ser mais mineralizado que o dente bovino sendo a
145
velocidade de perda de massa mais lenta. Sabe-se que uma estrutura
desorganizada se dissolve mais rapidamente, uma vez que a dissolução é
uma desorganização, ocorrendo ainda um gasto de energia com este
processo.
Segundo Ruse & Smith
69
(1991) através da espectroscopia
de raios-x (XPS) a composição da dentina bovina é: C=51,5%, O=25,9%,
N=8,0%, Ca=6,7% e P=6,5%, 60%HAp e 40% matriz orgânica /peso,
enquanto que depois de tratada a superfície com HCl, fica assim a
composição: C=67,3%, O=16,7%, N=13,2%, Ca=0,8% e P=0,8%. De
acordo com Rizzutto et al.
66
(2002), os esmaltes humano e bovino
apresentaram grande semelhança constitucional para elementos de maior
concentração (Ca, P, C, S, Cl e K), porém, há diferença entre seus
elementos traços. Provavelmente, os dentes bovinos nem sempre
poderiam substituir aos dentes humanos em pesquisas, pois as diferenças
na concentração dos elementos traços, Sr e Cu, alterariam as
propriedades químicas do esmalte.
Nossos resultados estão de acordo com Nakabayashi et
al.
54
, 1995 (conforme citação de Nakabayashi & Pashley
52
, 2000), que
afirmaram que a dentina humana é mais ácido-resistente que a dentina
bovina. Isto também ocorre em relação à dentina peritubular, pois Arao &
Nakabayashi
3
(1997), também citados por Nakabayashi & Pashley
52
,
2000, verificaram que a dentina intertubular do incisivo bovino
desmineralizou-se muito mais profundamente que a dentina intertubular
humana condicionada com solução 10:3 por 10 segundos.
Já está bem estabelecido que o esmalte é muito mais
cristalino do que a dentina, no entanto, além da baixa cristalinidade,
quando comparada com o esmalte, a dentina humana contém altos níveis
de Mg (magnésio) e CO
3
(carbonato) e uma alta tendência à dissolução,
atribuída às essas altas concentrações de Mg e CO
3
(LeGEROS et al.
44
,
1995).
146
6.2.2 Desidratação
O esmalte de dente bovino perdeu cerca de ±25% de seu
conteúdo úmido, enquanto que o esmalte de dente humano perdeu
±2,5%, ou seja, o esmalte bovino apresentou um fator de dez vezes acima
do esmalte humano.
Quanto à taxa de perda, que é calculada em função do
tempo, no dente bovino ocorreu uma diminuição progressiva da taxa,
sendo na primeira hora bem acentuada, portanto a velocidade com que
perdeu água foi diminuindo. No dente humano a taxa foi constante,
demonstrada por uma reta no gráfico.
Isto ocorreu devido à diferente forma com que a água está
incorporada à estrutura do esmalte dental. Sabe-se que a água está
incorporada nos esmaltes dentais, bovino e humano, de forma adsorvida
e estrutural, no entanto eles têm um mecanismo diferente de perda de
água. Supõe-se que no dente bovino exista maior movimentação por
capilaridade do que no dente humano.
O comportamento das dentinas foi bem parecido na escala
de tempo considerada; porém, mostrando uma tendência da dentina
humana a interromper a perda de água e da dentina bovina a continuar
perdendo água. A perda de água, tanto na dentina bovina quanto na
dentina humana, apresentou um mecanismo semelhante; a água está
incorporada da mesma forma pela própria constituição do substrato
dentinário.
Tem sido muito discutida, na literatura pertinente, a
resistência adesiva sobre o substrato dentinário seco ou úmido. Quando
se avaliou a morfologia da interface resina-dentina, ao microscópio
eletrônico de varredura e de transmissão, observou-se uma profunda
penetração do adesivo dentinário até uma região de transição entre a
dentina desmineralizada e a dentina não condicionada (PERDIGÃO et
al.
59
, 1999). Para as amostras de dentina, secas por 5s, houve uma
significante redução na adesão e uma incompleta infiltração na estrutura
147
do colágeno, com áreas de fibras colágenas colapsadas (PERDIGÃO et
al.
59
, 1999). Para as amostras re-umedecidas houve um restabelecimento
dos valores obtidos para a dentina úmida e um preenchimento dos
espaços entre a rede de fibras colágenas (PERDIGÃO et al.
59
, 1999).
Clinicamente, não apresentaram diferenças significantes entre retenção x
adesivo dentinário e entre retenção x umidade, quando aplicado o adesivo
sobre dentina úmida ou dentina seca com ar por 3-4s (PERDIGÃO et al.
60
,
2001).
Em relação à influência do modo de armazenamento de
dentes para testes de microinfiltração, observou-se que o grupo que
manteve as amostras desidratadas (secas) apresentou diferença
estatisticamente significativa, considerando as margens da restauração
(GHERSEL et al.
30
2001).
6.2.3 Incorporação de água
Não encontramos na literatura consultada nenhum
trabalho científico, que tenha estudado, especificamente, a incorporação
de água em esmalte ou dentina de dentes bovinos e humanos.
Na presente pesquisa, a incorporação de água ao esmalte,
tanto bovino quanto humano, foi equivalente durante o período de 4 h.
Após este período, o esmalte humano mostrou uma tendência à
saturação, enquanto que o bovino mostrou uma tendência a continuar
incorporado água, na escala de tempo considerada.
Na escala de tempo considerada, a incorporação de água
na dentina humana saturou, enquanto que na dentina bovina continuou
crescente, mostrando que a dinâmica de incorporação de água foi
diferente. Portanto, a capacidade de chegar ao limite da quantidade de
incorporação de água (saturação) foi mais rápida na dentina humana do
que na dentina bovina, que apresentou um fator de ± seis vezes em
relação à dentina humana.
148
A quantidade de líquido que penetra no substrato sólido,
pode ser por adsorção, que indica a concentração de moléculas na
superfície de um sólido, ou por absorção, que refere-se ao líquido
absorvido pelo volume do sólido ou ainda ambos, que é o processo
chamado de sorção (CRAIG et al.
16
, 1988).
Segundo Craig
15
, 1993, a ação da capilaridade é a
penetração de líquido para o interior de um corpo por fendas ou espaços
limitados. Os materiais restauradores não se aderem fortemente à
estrutura dental, em conseqüência disso, é comum a formação de fendas
na interface dente-restauração, favorecendo a penetração de fluidos pela
ação da capilaridade (infiltração marginal).
6.2.4 Penetrabilidade de corante
A presença da Rodamina B fez com que a banda de
absorção aumentasse, fluorescendo mais na região, que é a região
denominada de fluorescência da Rodamina.
A fluorescência é um processo decorrente da interação da
luz com o tecido biológico. As interações da luz com o tecido biológico e,
conseqüentemente, a fluorescência produzida, dependem da composição
química e da arquitetura tecidual, desta maneira, tecidos diferentes
emitem fluorescências distintas (KURACHI et al.
40
, 2004).
A razão da fluorescência foi calculada da seguinte forma:
fluorescência/fluorescência do dente controle, mostrando que, realmente,
os dentes bovinos e humanos não se comportam de maneira semelhante
em relação à penetrabilidade de corantes. Muitas vezes, a razão de
fluorescência pode chegar próximo de um, mostrando a saturação da
amostra com o corante.
Os esmaltes bovino e humano mostraram-se
completamente diferentes em relação à permeabilidade. Na estrutura do
esmalte humano houve uma penetração menos acentuada de corante,
149
provavelmente, porque a estrutura deve apresentar menos defeitos, por
isso, mais organizada, mais homogênea e com características de melhor
impermeabilização.
Praticamente não houve penetração de corante nem no
esmalte bovino nem no esmalte humano, em 24h. A partir de 48h h
ocorreu a penetração no esmalte bovino e humano, sendo em menor
intensidade neste último. Em uma semana ocorreu uma significante
penetração de corante no esmalte bovino, enquanto no esmalte humano
foi bem discreta. O mesmo ocorreu em duas semanas e em um mês,
numa ordem crescente para a saturação.
Nas dentinas, bovina e humana, o comportamento foi bem
semelhante. Observou-se que a permeabilidade e a penetrabilidade do
corante no dente bovino foram acentuadas.
Não houve penetração de corante nem na dentina bovina
nem na dentina humana, em 24h. A partir de 48h começou a ocorrer uma
penetração pela dentina radicular, não pelo ápice, que foi, previamente,
vedado antes da imersão no corante. Esta penetração se difundiu por
toda a estrutura dentinária, inclusive coronária, apresentando perfusão
para o esmalte, a partir da junção amelo-dentinária.
As alterações na permeabilidade têm implicações diretas
na penetrabilidade de corantes. A penetrabilidade está diretamente
associada à permeabilidade, que é a facilidade com que uma substância
pode se mover dentro, ou através de uma barreira de difusão (substrato).
No entanto, Tagami et al.
79
, 1989, descreveram que a dentina
mineralizada da coroa de incisivo bovino tem permeabilidade intratubular
mais baixa do que a dentina coronária de terceiro molar humano. Em se
tratando de dentina, pode-se considerar dois tipos de permeabilidade: a
intratubular e a intertubular, sendo a difusão de substâncias através dos
túbulos dentinários e a difusão de substâncias na dentina entre os túbulos
dentinários, respectivamente (NAKABAYASHI & PASHLEY
52
, 2000).
150
Os resultados diferentes no teste de Penetrabilidade de
Corante em dentes bovino e humano confirmaram o que já foi visto na
incorporação de água, ou seja, os resultados indicam diferentes caminhos
de penetração no esmalte bovino, o que não ocorre no esmalte humano.
Portanto, os testes de microinfiltração realizados com dentes bovinos
devem ser realizados com muita cautela, principalmente na hora de
extrapolar resultados, pois podem levar a diferentes resultados.
Para a determinação do perfil de difusão, seguiu-se o
seguinte raciocínio: ao se promover um experimento de difusão de
moléculas através de uma matriz sólida é importante saber que a
penetração das moléculas de corante ocorre de forma semelhante ao
processo de difusão de um soluto contra seu perfil de concentração. Ou
seja, por meio dos movimentos microscópicos das moléculas ocorre a
ocupação dos interstícios da matriz, fazendo com que as regiões pobres
em moléculas de soluto aumentem sua concentração com o passar do
tempo. Neste caso, pode-se aplicar, com certa tranqüilidade, as leis
básicas da difusão em sólidos. O coeficiente de difusão quantifica a
penetrabilidade do soluto na matriz e pelos mecanismos de
movimentação molecular, a difusão depende do tipo e condições do
material e da temperatura. O parâmetro que varia durante o tempo de
difusão é o perfil de concentração para cada instante (ANDRADE
1
, 2004).
Mesmo não tendo sido proposto, decidiu-se imergir as
amostras de dentes bovinos e humanos em frascos diferentes, contendo
álcool absoluto (PA). Este processo de remoção do corante foi
extremamente rápido para os dentes bovinos (±10 min), pois grande parte
do corante que havia penetrado na estrutura dental foi eliminada. Tentou-
se realizar a leitura da fluorescência da solução, mas esta já se
encontrava saturada, mesmo neste pequeno espaço de tempo. Para os
dentes humanos a remoção parcial do corante foi mais demorada (±30
min), sendo que neste tempo também ocorreu a saturação da solução,
não permitindo a leitura da fluorescência. Constatou-se, assim, que a
151
penetração e a eliminação de corante no dente bovino foram mais rápidas
e facilitadas, evidenciando maior permeabilidade deste substrato.
6.3 Teste mecânico
6.3.1 Microdureza Vickers
Na presente pesquisa encontramos no esmalte bovino
uma microdureza de 327,96 ± 40,76 HV e no esmalte humano 285,56 ±
40,06 HV. Portanto, considerando-se o desvio-padrão, os resultados do
teste de microdureza Vickers em esmalte bovino e humano mostraram
comportamentos semelhantes.
Na dentina coronária bovina encontramos uma
microdureza de 77,98 ± 17,61 HV e dentina coronária humana 49,02 ±
6,79 HV. O desvio-padrão mostra a diversidade da amostra, portanto a
diversidade biológica de características da dentina coronária bovina é
bem maior do que da dentina coronária humana. Já a dentina radicular
bovina apresentou 40,24 ± 16,36 HV e a dentina radicular humana
apresentou 36,35 ± 17,02 HV.
O’Brien
56
(1997) apresentou os seguintes valores para a
dureza Knoop do esmalte humano: 355-431 KHN (Kg/mm
2
) e a do
esmalte bovino é de 339-418 KHN e da dentina humana é de 68 KHN.
Segundo Craig et al.
16
(1988), o esmalte humano
apresentou dureza Knoop 343 Kg/mm
2
e a dentina humana 68 Kg/mm
2
.
Valores semelhantes foram encontrados por Ferracane
23
(2001), a dureza
encontrada no esmalte foi de 350 KH kg/mm
2
e na dentina foi de 70 KH
kg/mm
2
. De acordo com Kinney et al.
37
(1996), a dureza da dentina
peritubular foi de 2.23 a 2.54 GPa, independentemente da localização e a
dureza da dentina intertubular perto da junção amelo-dentinária foi de
0.49 a 0.52 GPa perto da polpa foi de 0.12 a 0.18 GPa. Essas diferenças
podem ser resultado da distribuição não-uniforme da orientação das fibras
colágenas ou da distribuição mineral não-uniforme.
152
O esmalte e a dentina são mecanicamente diferentes por
tudo que já se conhece: estrutura, composição; no esmalte esta diferença
torna-se menor por causa da sua constituição, ou seja, composição mais
mineralizada.
De acordo com Rodrigues
67
(1990), a dureza pode ser
traduzida como resistência ao desgaste (abrasão), à penetração e ao
riscamento. A dureza é avaliada a partir da medição da área ou
profundidade alcançada pela penetração de um indentador de geometria
normalizada, sob a ação de uma carga também padronizada, aplicada
durante um tempo definido. Portanto, número de dureza = carga/área de
impressão.
Fusayama & Maeda
27
(1969), Pashley et al.
57
(1985) e
Meredith et al.
49
(1996), relataram que a microdureza da dentina diminuía
quando a dentina era testada de regiões superficiais para regiões
profundas. Isso deve ocorrer em função da diminuição da dentina
intertubular e aumento do diâmetro dos túbulos dentinários (PASHLEY et
al.
57
(1985). Variaram entre 25 e 81.7 KH (PASHLEY et al.
57
1985;
MEREDITH et al.
49
1996) que afirmaram que os valores obtidos para a
microdureza Knoop do esmalte e dentina estão de acordo com os de
outros pesquisadores.
A microdureza da dentina diminuiu quando a dentina foi
testada de regiões superficiais para regiões profundas (PASHLEY et al.
57
,
1985; MEREDITH et al.
49
, 1996; FUSAYAMA & MAEDA
27
, 1969). Kinney
et al.
37
(1996) afirmaram que PASHLEY et al.
57
(1985), erroneamente,
atribuíram a diminuição da dureza ao aumento da densidade tubular. O
tamanho relativamente grande do indentador esmagava muitos túbulos, e
conseqüentemente, não pôde prover informação sobre a dureza da
dentina intertubular. Utilizando um microscópio de força atômica
modificado (AFM), Kinney et al.
37
(1996) demonstraram que a diminuição
da dureza com a profundidade dentinária, relatada por Pashley et al.
57
(1985) era causada por uma diminuição na rigidez da matriz dentinária
153
intertubular. Esta diferença intrínseca na dureza de matrizes de dentina
superficial e profunda ainda permanece inexplicada. As medidas de
nanodureza com microscópio de força atômica modificado revelaram que
a dentina intertubular se torna mais macia, quando a dentina profunda é
testada. Os pesquisadores também relataram que a dentina peritubular é
muito mais dura que a dentina intertubular. Quando a rigidez da dentina
intertubular foi visualizada pelo microscópio de força atômica modificado,
ocorreram diferenças na distribuição de dureza. Essas diferenças podem
ser resultado da distribuição não-uniforme da orientação das fibras
colágenas ou da distribuição mineral não-uniforme.
As fraturas interagem fortemente com a junção amelo-
dentinária e os prismas de esmalte e as propriedades mecânicas do dente
são dadas em função das orientações das microestruturas do dente
conseqüentemente, valores individuais das propriedades não deveriam
ser usados sem uma informação das orientações microestruturais.
Encontraram os seguintes valores para o esmalte, entre 3.74 e 2.83 GPa
e para a dentina, entre 0.63 e 0.53 GPa (XU et al.
83
, 1998).
Rotineiramente, nos consultórios odontológicos, são
realizados procedimentos de clareamento dental. Preocupados com a
ação do agente clareador sobre a microdureza da estrutura do esmalte,
diversos pesquisadores realizaram estudos laboratoriais, com a finalidade
de observar alterações desta estrutura. Joiner et al.
34
(2004) avaliaram a
microdureza do esmalte e dentina clareados com gel de peróxido de
Hidrogênio (Xtra White) foi avaliada in vitro. Concluíram que não houve
qualquer alteração significativa na microdureza de esmalte e dentina.
Cunha
17
(2005), no entanto, avaliou a capacidade do flúor de induzir a
remineralização do esmalte dental humano submetido às técnicas de
clareamento caseiro (peróxido de carbamida 10%) e profissional (peróxido
de hidrogênio 35%), com ou sem aplicação de flúor pós-tratamento
clareador. Concluiu que houve uma redução significante da microdureza
do esmalte clareado, em comparação ao grupo controle. No entanto, os
154
dentes clareados e expostos ao flúor apresentaram menor redução da
microdureza. Contudo essa diferença não foi significante nos dentes
clareados com peróxido de carbamida e significante nos dentes clareados
com peróxido de hidrogênio.
7 CONCLUSÕES
Diante dos resultados obtidos e tendo em vista os
principais objetivos estabelecidos para a execução deste trabalho,
podemos concluir que:
a) os dentes bovinos e humanos apresentaram um
padrão de comportamento semelhante, do ponto de
vista qualitativo, em, praticamente, todos os aspectos
de suas propriedades físico-químicas, sendo que as
diferenças apareceram com relação aos valores
específicos apresentados e não em relação ao
padrão de comportamento;
b) em relação ao comportamento térmico, o esmalte
bovino mostrou-se mais instável do que o esmalte
humano durante o estabilizando-se a 450
o
C. No
esmalte humano a temperatura de estabilização foi a
±800
o
C, o que dificulta a extrapolação de resultados
de dentes bovinos para dentes humanos, em
pesquisas científicas, como por exemplo, na ablação
a laser;
c) as dentinas apresentaram os mesmos patamares
termogravimétricos, porém a dentina humana foi duas
vezes mais susceptível à perda de massa;
d) quanto à resistência química, observou-se que o
poder de dissolução do dente bovino é maior do que
o do dente humano, pois a dissolução ocorreu de
forma mais acentuada e mais rápida;
156
e) a taxa relativa de perda de água do esmalte bovino,
na desidratação, tem um fator de dez vezes a mais,
em relação ao esmalte humano. Em relação à
dentina, tanto a bovina quanto a humana,
apresentaram comportamentos semelhantes;
f) em relação à incorporação de água pós-desidratação,
a dentina bovina mostrou-se bastante distinta da
dentina humana (fator de ± seis vezes a mais), na
taxa relativa de incorporação de água, mostrando que
procedimentos que envolvam umedecimento do
substrato, pós-secagem, podem levar a diferentes
resultados;
g) a penetrabilidade de moléculas orgânicas na
superfície do esmalte bovino foi maior do que no
esmalte humano. Na dentina o comportamento foi
semelhante, porém o tempo de saturação foi
diferente, saturando primeiro na dentina bovina;
h) quanto à Microdureza Vickers, o comportamento dos
esmaltes, bovino e humano, e das dentinas
radiculares, bovina e humana, foi semelhante. No
entanto, para a dentina coronária, a bovina
apresentou maior dureza do que a humana (fator de
quase duas vezes a mais).
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Anexo A- autorização do Comitê de Ética
170
DUTRA-CORRÊA, M. Related Evaluation – Bovine and Human
Thermal, Chemical and Mechanical Teeth Properties. 2005. 170f.
Dissertação (Mestrado em Odontologia Restauradora, Especialidade
Dentística) – Faculdade de Odontologia de São José dos Campos,
Universidade Estadual Paulista, São José dos Campos,2005.
ABSTRACT
Bovine teeth are widely required in substitution of human teeth in in vitro
researches to evaluate the behavior of dental materials. Sixth human teeth and
sixth bovine teeth were used. Enamel and dentin were individually evaluated
under Differential Thermal Analysis, Thermogravimetry and Thermal
Conductivity. The dissolution was evaluated for different periods of time and
different concentrations of acid. In the dehydration test, the fragments were
placed inside a stove for different periods of time. In sorption of water, after the
fragments were removed from stove, cooled and immersed in distilled water. It
was weighted how much water mass the tissues absorbed. The dyeing
penetrability was evaluated under Fluorescence Spectroscopy. To evaluate
Vickers Micro hardness, the teeth were placed in polyester resin and polished
until enamel or dentin was exposed. In the Differential Thermal the dentin
behaved similarly. The bovine enamel absorbed more energy, showing structural
changes and reaching stability for temperatures up to 450ºC, while human teeth
remained unstable. In the Thermogravimetry, the human dentin was two times
more susceptible to mass loss. Both enamels presented similar thermal
conductivity. Human dentin presented better conductivity than bovine. In the
dissolution, mass loss was slower for human teeth. In the dehydration, bovine
enamel lost approximately 25 % while human lost 2.5%. There was smaller
dyeing penetrability for human enamel however similar in dentins. Therefore, the
results for human teeth may not be extrapolated when related to water absorbing,
dyeing penetrability, dissolution and thermal behavior.
Key Words: tooth, human, animal; dentin; dental enamel; materials testing,
thermal, chemistry; comparative study; dehydration; penetrability; Vickers
microhardness
171
Autorizo a reprodução deste trabalho.
São José dos Campos, 13 de julho de 2005.
Maristela Dutra-Corrêa
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