Various orthodontic wire compositions and configurations are present on the market for removable appliances; however, there have still been only few studies focusing on the effect of resin color and additives such as glitter on corrosion of metallic wires under different conditions. Thus, the aim of the study was to compare concentrations of released ions (aluminium, chromium, nickel) in a corrosive medium under three different conditions: non-loaded wires, loaded wires, and non-loaded wires treated with Kukis® cleaning tablets. Six different wires made of three types of steel alloy were embedded in PMMA resin leaving one centimetre of each wire emerging from the resin to come into contact with the corrosive medium. Glitter particles were added to half of the produced test specimens. For the unloaded test series, five specimens of each group were covered in a petri dish with 50 mL of corrosive medium (pH 2.3) following EN-ISO 10271 for seven days at 37 °C. The wires for the mechanically loaded test specimens overlapped the resin by 5 cm and were clamped into a time-switched electric drive for a defined period of time before the samples were taken after a testing time of 7 days. In the third group, unloaded test specimens were transferred from their petri dishes into the prepared Kukis® solution every 24 h before being stored in the corrosive medium. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used to quantify the specific ions in the corrosive solution. Statistical analysis showed that the mechanical loading of all wires could significantly raise the diffusion of ions into the corrosive medium. The colour of the resin did not affect the concentration of the released ions. The Kukis® cleaning tabs could not lower the corrosion of the tested metals, as some of the wires were corroded even more using the brace cleanser. Glitter-containing test specimens showed significantly higher amounts of aluminium. Mechanical loading as well as the presence of glitter particles in the resin significantly affected ion concentrations.

Zusammenfassung Hintergrund und Ziel Um bei kieferorthopädischen Behandlungen die Therapietreue von Kindern zu unterstützen, werden bei herausnehmbaren Apparaturen häufig Glitzerpartikel in den Kunststoff eingebettet, die Aluminium (Al) enthalten. Bei einer Tragedauer von bis zu 16 h täglich über 2–3 Jahre kann angenommen werden, dass über die Zeit Al-Ionen in den Speichel diffundieren. Ziel der Studie war es, die Freisetzung von Al-Ionen aus dem Kunststoff unter Verwendung verschiedener kieferorthopädischer Drähte zu untersuchen. Materialien und Methode Es wurden Prüfkörper (Oberfläche 5,65 cm2) aus kieferorthopädischem Kunststoff und verschiedenen Drähten angefertigt; die Hälfte enthielt Glitzerpartikel aus Aluminium. Die Prüfkörper wurden 7 Tage lang in Petrischalen mit 50 ml Korrosionsmedium (pH 2,3) gem. DIN EN ISO 10271 bei 37 °C eingelegt. Zur Quantifizierung der spezifischen Ionen in der Korrosionslösung wurde die induktiv gekoppelte Plasmamassenspektrometrie (inductively coupled plasma - mass spectrometry, ICP-MS) verwendet. Ergebnisse Die statistische Analyse zeigte einen signifikanten Unterschied in der Konzentration der Al-Ionen zwischen Proben mit und ohne Glitzerpartikel. Die Konzentrationen aus Proben mit Glitzer erreichten bis zu 14.474 μg/l Al-Ionen, Proben ohne Glitzer enthielten im Durchschnitt 1260 μg/l. Ein geringer Anteil der Al-Ionen kann aus den Legierungen der Drähte stammen. Schlussfolgerungen Es sollte untersucht werden, ob die Aluminiumkonzentration zu Gesundheitsrisiken für den Menschen führen kann. Angesichts der Befunde sollten Kieferorthopäden keine glitzerhaltigen Apparaturen anbieten, um die Aluminiumaufnahme mit dem Speichel zu minimieren. Es muss geklärt werden, ob die in der Mundhöhle vorgefundenen Bedingungen zu gleichen Ergebnissen führen wie unter den oben genannten. Gesetzliche Regelungen sollten entwickelt werden, um die Freisetzung von Aluminium aus kieferorthopädischen Produkten zu begrenzen.