Objectives: The aim of this study was to assess the influence of surface treatment on the shear bond strength of two different adhesive-coated orthodontic ceramic brackets to computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) nanohybrid composite.
Methods: A total of 120 specimens (10 mm × 10 mm × 3 mm) were prepared from each type of CAD/CAM block (Grandio [GR], VOCO Cuxhaven, Germany; Lava Ultimate [LU], 3M ESPE, St. Paul, MN, USA). For each type of CAD/CAM block, the plates were divided into four groups based on the applied surface treatment: hydrofluoric acid (HF), grinding bur (GB), silica coating with CoJet system (CS), and titanium tetrafluoride (TiF4) 2 wt/v%. Maxillary central incisors of adhesive-coated ceramic orthodontic brackets (APC Flash-free Clarity Advanced Ceramic, 3M Unitek, Monrovia, CA, USA) were bonded using Transbond XT Primer (3M Unitek, Monrovia, CA, USA). Shear bond strength was conducted, and the modes of failure were assessed utilizing the adhesive remnant index. Surface roughness and topography of treated CAD/CAM were evaluated. Data were statistically analyzed using two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test. The Weibull analysis was conducted on shear bond strength data.
Results: Surface treatment with 2% TiF4 wt/v revealed significantly higher bond strength (GR, 14.51 ± 2.57 MPa; LU, 11.19 ± 2.17 MPa) than other groups for both types of CAD/CAM restorative materials (p < 0.05). Adhesive failures were the predominant mode of failure. Surface treatment with CS revealed higher surface roughness than other groups (p < 0.05).
Conclusions: Surface treatment with 2% TiF4 wt/v enhanced the adhesion between orthodontic ceramic brackets to GR and LU CAD/CAM composite restorative materials. GR CAD/CAM nanohybrid composite had higher bond strength than LU to ceramic orthodontic brackets.
Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Ziel dieser Studie war es, den Einfluss der Oberflächenbehandlung auf die Scherhaftfestigkeit von 2 verschiedenen adhäsiv beschichteten kieferorthopädischen Keramikbrackets auf einem CAD/CAM-Nanohybridkomposit zu untersuchen.
Methoden: Von jedem CAD/CAM-Block (Grandio [GR], VOCO Cuxhaven, Deutschland; Lava Ultimate [LU], 3M ESPE, St. Paul/MN, USA) wurden insgesamt 120 Probekörper (10 × 10 × 3 mm) hergestellt. Für jeden Typ von CAD/CAM-Block wurden die Platten anhand der angewandten Oberflächenbehandlung in 4 Gruppen eingeteilt: Fluorwasserstoffsäure (HF), Schleifkörper (GB), Siliziumdioxid-Beschichtung mit CoJet-System (CS) und Titantetrafluorid (TiF4) 2 Gew%. Oberkieferschneidezähne von adhäsiv beschichteten keramischen kieferorthopädischen Brackets (APC Flash-free Clarity Advanced Ceramic, 3M Unitek, Monrovia/CA, USA) wurden mit Transbond XT Primer (3M Unitek, Monrovia/CA, USA) verklebt. Die Scherhaftfestigkeit wurde geprüft und die Art des Versagens anhand des ARI („adhesive remnant index“) bewertet. Die Oberflächenrauhigkeit und -topographie der behandelten CAD/CAM wurden bewertet. Die Daten wurden mit Hilfe der Zwei-Wege-Varianzanalyse (ANOVA) und dem Tukey-Test statistisch ausgewertet. Die Weibull-Analyse wurde für die Daten zur Scherhaftfestigkeit durchgeführt.
Ergebnisse: Die Oberflächenbehandlung mit 2% TiF4 wt/v ergab für beide Arten von CAD/CAM-Restaurationsmaterialien eine signifikant höhere Haftfestigkeit (GR, 14,51 ± 2,57 MPa; LU, 11,19 ± 2,17 MPa) als die anderen Gruppen (p < 0,05). Adhäsivversagen war die vorherrschende Versagensart. Die Oberflächenbehandlung mit CS ergab eine höhere Oberflächenrauhigkeit als bei den anderen Gruppen (p < 0,05).
Schlussfolgerungen: Die Oberflächenbehandlung mit 2% TiF4 wt/v verbesserte die Adhäsion zwischen kieferorthopädischen Keramikbrackets und GR- sowie LU-CAD/CAM-Komposit-Restaurationsmaterialien. Das GR CAD/CAM-Nanohybridkomposit hatte eine höhere Haftfestigkeit als LU auf kieferorthopädischen Brackets.
Keywords: Computer-aided design/computer-aided manufacturing; Orthodontic appliances, fixed; Shear bond strength; Surface roughness; Titanium tetrafluoride.
© 2022. Springer Medizin Verlag GmbH, ein Teil von Springer Nature.