Adhesives bonded to erbium:yttrium–aluminum–garnet laser-irradiated dentin: transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and tensile bond strength analyses

Abstract

The aim of this in vitro study was to investigate the effect of erbium:yttrium-aluminum-garnet (Er:YAG) laser irradiation on dentinal collagen by transmission electron microscopy and to analyze the resin-dentin interface by scanning electron microscopy. A tensile bond strength test was also applied. Specimens from 69 sound human third molars were randomly divided into three groups: control (no laser), and two irradiated groups, laser 250 (250 mJ/2 Hz) and laser 400 (400 mJ/4 Hz). Then, specimens were restored with two adhesive systems, an etch-and-rinse or a self-etch system. Although ultrastructural examination showed a modified surface in the irradiated dentin, there was no statistical difference in bond strength values between the laser groups and controls (P < 0.05). In conclusion, the use of Er:YAG laser for ablating human dentin did not alter the main adhesion parameters when compared with those obtained by conventional methods, thus reinforcing its use in restorative dentistry.

Impact of Er:YAG laser pulse duration on ultra-structure of dentin collagen fibrils

“…While in the cavity preparation protocol, the ultra-structural changes were more accentuated; these results were in accordance with previous studies [27,29]. As residual heat accumulation is proportional to fluency and pulse duration parameters [17], the higher the parameter used, the greater the detected changes.…”

“…These alterations restrict the resin diffusion into dentin and jeopardize the hybridization [27] resulting in significantly lower bond strengths [26,28,29].…”

Análise morfológica da dentina irradiada pelo laser de Er:YAG (SSP) com diferentes larguras de pulso

“…A maior largura temporal de pulso (1000µs) foi imediatamente descartada devido à carbonização gerada na dentina irradiada. Já a largura de 100µs apresentou uma morfologia muito semelhante à largura de pulso de 300µs, que foi selecionada devido ao fato de equipamentos anteriores de érbio possuírem larguras de pulsos semelhantes Keller, 1989;Keller;Aoki et al, 1998;Dostalova et al, 1998;Keller et al, 1998;Shigetani et al, 2002;Aranha et al, 2007;Ramos et al, 2010;Chen et al, 2013 ), suportando as nossas premissas.…”

“…Para limpeza dos resíduos do processo de corte e polimento, os espécimes foram imersos individualmente em água destilada e levados à cuba ultrassônica por 10 minutos (Ramos et al, 2010) .…”

“…Existem autores que são favoráveis a utilização do laser por demonstrarem por meio de ensaios laboratoriais, valores de resistência de união superiores (Bertrand et al, 2006;Visuri et al,1996a) ou iguais (Celik et al, 2006;Staninec et al, 2006) aos valores obtidos quando a adesão é realizada em tecidos tratados pelo método convencional. Por outro lado, existem autores contrários ao emprego do laser, acreditando que sua utilização gera um aumento de temperatura que causa efeitos termomecânicos que podem se estender à dentina subsuperficial, denaturando as fibrilas colágenas (Ceballos et al, 2002;Ishizaka et al, 2002;Sassi et al, 2004;Barceleiro et al, 2005;Ramos et al, 2010). Estas alterações na superfície podem estar relacionadas ao calor residual acumulado nos tecidos irradiados (Fried et al, 2001).…”