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. 2023 Mar;84(2):88-99.
doi: 10.1007/s00056-021-00342-x. Epub 2021 Aug 19.

Effects of fluorosed enamel on orthodontic bracket bonding : An in vitro study

Amal Basalamah  1 , Ahmed Maher  1 , Ahmed Hamdy Whba  2 , Andrea Scribante  3 , Maria Francesca Sfondrini  3 , Mona A Montasser  4
Affiliations

Effects of fluorosed enamel on orthodontic bracket bonding : An in vitro study

Amal Basalamah et al. J Orofac Orthop. 2023 Mar.

Abstract
in English, German

Objective: To investigate the effect of enamel deproteinization and air abrasion on shear bond strength (SBS), adhesive remnant index (ARI) scores, and surface topography when bonding orthodontic brackets to fluorosed enamel.

Materials and methods: The sample included 90 fluorosed and 30 normal premolars divided into four groups: group I (fluorosed premolars subjected to air abrasion before acid etching), group II (fluorosed premolars subjected to deproteinization before acid etching), group III (fluorosed premolars; control for groups I and II), and group IV (normal premolars; control for group III). Bonding procedures included etching with 37% phosphoric acid, priming with TransbondTM XT primer (3M Unitek, Monrovia, CA, USA), and application of TransbondTM XT adhesive paste (composite; 3M Unitek, Monrovia, CA, USA). Air abrasion was done using 50 µm aluminum oxide particles under 0.28 MPa pressure for 5 s with the micro-etcher held at a distance of 10 mm. Deproteinization was done for 60 s with 5% sodium hypochlorite (NaOCl).

Results: Fluorosed premolars subjected to deproteinization showed the lowest (median = 6.57 MPa) SBS among the four groups, followed by 8.14, 8.90, 8.14 MPa for groups I, III, and IV respectively. ARI scores were significantly different between the four groups (p = 0.006). Fluorosed enamel etched after air abrasion or deproteinization with NaOCl showed a predominance of type 4 etching pattern with some areas appearing unetched.

Conclusions: Shear bond strength of all groups was within the 6-8 MPa acceptable range for orthodontic purposes. Fluorosed premolars subjected to deproteinization showed the lowest values. Further studies are recommended to scrutinize the deproteinization technique.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Untersucht werden sollte die Auswirkung der Schmelzdeproteinisierung und der Luftabrasion auf die Scherhaftung (SBS), den Adhäsivrestindex (ARI) und die Oberflächentopographie beim Kleben von kieferorthopädischen Brackets auf von Fluorose betroffenem Schmelz.

Materialien und methoden: Die Stichprobe umfasste 90 fluorierte und 30 normale Prämolaren, die in 4 Gruppen eingeteilt wurden: Gruppe I (Prämolaren mit Fluorose, die vor der Säureätzung einer Luftabrasion unterzogen wurden), Gruppe II (Prämolaren mit Fluorose, die vor der Säureätzung deproteinisiert wurden), Gruppe III (Prämolaren mit Fluorose; Kontrolle für die Gruppen I und II) und Gruppe IV (normale Prämolaren; Kontrolle für Gruppe III). Das Bondingverfahren umfasste die Ätzung mit 37%iger Phosphorsäure, die Grundierung mit TransbondTM XT Primer (3M Unitek, Monrovia, CA, USA) und die Applikation der TransbondTM XT Adhäsivpaste (Komposit; 3M Unitek, Monrovia, CA, USA). Die Luftabtragung erfolgte mit 50 µm großen Aluminiumoxidpartikeln unter einem Druck von 0,28 MPa für 5 s, wobei der Micro-Etcher in einem Abstand von 10 mm gehalten wurde. Die Deproteinisierung wurde während 60 s mit 5% Natriumhypochlorit (NaOCl) durchgeführt.

Ergebnisse: Prämolaren mit Fluorose, die einer Deproteinisierung unterzogen wurden, zeigten den niedrigsten (Median 6,57 MPa) SBS unter den 4 Gruppen, gefolgt von 8,14, 8,90 und 8,14 MPa für die Gruppen I, III bzw. IV. Die ARI-Scores waren signifikant unterschiedlich zwischen den 4 Gruppen (p = 0,006). Von einer Fluorose betroffener Schmelz, der nach Luftabrasion oder Deproteinisierung mit NaOCl geätzt wurde, zeigte überwiegend ein Ätzmuster vom Typ 4, wobei einige Bereiche ungeätzt erschienen.

Schlussfolgerungen: Die Scherhaftung aller Gruppen lag innerhalb des kieferorthopädisch akzeptablen Bereichs von 6‑8 MPa. Prämolaren mit einer Fluorose, die einer Deproteinisierung unterzogen wurden, zeigten die niedrigsten Werte. Es werden weitere Studien empfohlen, um die Deproteinisierungstechnik zu überprüfen.

Keywords: Enamel abrasion; Enamel deproteinization; Enamel fluorosis; Shear bond strength; Surface topography.

PubMed Disclaimer

References

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