Influência da adição de pentóxido de nióbio em resinas compostas para impressão 3d

Abstract

Objetivo: Formular uma resina experimental para impressão 3D de manufatura aditiva, para restaurações de longa duração, com propriedade de deposição mineral, através da incorporação do pentóxido de nióbio em diferentes concentrações e avaliar suas propriedades biológicas, químicas e físicas. Materiais e métodos: O compósito experimental foi formulado com UDMA (70%), BISEMA (20%) e TEGDMA (10%) em peso. Vidro de bário (45%) e pentóxido de nióbio em concentrações diferentes (0%, 2% e 5%) em peso foram adicionados como cargas. Como fotoiniciadores foi adicionado o TPO em 2% e o difenil iodônio em 1%, em peso. Foram realizados testes de grau de conversão usando FTIR, radiopacidade e resistência à flexão de acordo com ISO 4049, teste de amolecimento em solvente, testes Sulforodamina B (SRB) e (3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil brometo de tetrazólio (MTT) para citotoxicidade e o ensaio de deposição mineral foi analisado por espectroscopia Raman (imediatamente, e 7, 14 e 28 dias após imersão em saliva artificial). Resultados: Os grupos apresentaram grau de conversão superiores a 90%. Em relação a radiopacidade, o grupo Nb2O5-0% apresentou valor de 1 mmAl, Nb₂O₅- 2% (1,0 mmAl) e Nb₂O₅-5% (0,9 mmAl). A resistência à flexão foi superior a 100MPa. O amolecimento em solvente apresentou os seguintes resultados, ΔKHN Nb₂O₅-0% (50,5%), Nb₂O₅-2% (47,5%) e Nb₂O₅-5% (54,4%). Os ensaios de citotoxicidade apresentaram valores superiores a 70% de viabilidade celular. A avaliação da deposição mineral apresentou um aumento da deposição de íons fosfato na superfície do espécime com 2% e 5% de Nb2O5. Conclusão: A adição de pentóxido de nióbio nas concentrações de 2% e 5% no RBC 3D experimental estimulou a deposição mineral de íons fosfato nas superfícies do material sem reduzir as propriedades químicas, mecânicas e biológicas.

Objective: Formulate an experimental resin for additive production 3D printing, for long-lasting restorations, with mineral deposition properties, through the incorporation of niobium pentoxide in different concentrations and to evaluate its biological, chemical and physical properties. Materials and Methods: The experimental composite was formulated with UDMA (70%), BISEMA (20%), and TEGDMA (10%) by weight. Barium glass (45%) and niobium pentoxide at different concentrations (0%, 2%, and 5%), by weight, were added as fillers. As photoinitiators were added TPO (2wt%) and diphenyl iodonium (1wt%). Tests were conducted to assess the degree of conversion using FTIR, radiopacity, and flexural strength according to ISO 4049, solvent softening, Sulforhodamine B (SRB) and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assays for cytotoxicity, and mineral deposition analyzed by Raman spectroscopy (immediately, and after 7, 14, and 28 days of artificial saliva immersion). Results: All groups showed a degree of conversion above 90%. Regarding radiopacity, the Nb₂O₅-0% group had a value of 1.0 mmAl, Nb₂O₅-2% (1.0 mmAl), and Nb₂O₅-5% (0.9 mmAl). Flexural strength exceeded 100 MPa. Softening in solvent results were: ΔKHN Nb₂O₅-0% (50.5%), Nb₂O₅-2% (47.5%), and Nb₂O₅- 5% (54.5%). Cytotoxicity assays showed cell viability above 70%. Mineral deposition analysis showed increased phosphate ion deposition in the 3D RBC with 2% and 5% Nb₂O₅. Conclusion: The addition of niobium pentoxide in the 2% and 5% concentrations on the experimental 3D RBC stimulated the mineral deposition of phosphate ions on the material surfaces without reducing the chemical, mechanical and biological properties.