Investigación sobre el comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental

Resumen

Este estudio tiene como objetivo investigar el comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental y proporcionar los criterios de selección adecuados para los materiales de restauración. Las propiedades nanomecánicas de las capas externa, media e interna del esmalte dental normal, el esmalte con fluorosis dental leve y el esmalte con fluorosis dental severa se probaron mediante nanoindentación bajo una carga aplicada de 2000 μN y un tiempo de retención de 30 s. A continuación, se evaluaron las propiedades nanotribológicas mediante pruebas de nano-rayado bajo una carga aplicada de 1000 μN. Además, se comparó la propiedad nanotribológica de la capa externa del esmalte de fluorosis dental con la de cuatro materiales de restauración, a saber, vitrocerámica de disilicato de litio (IPS e.max CAD), red de cerámica infiltrada con polímero (PICN), resina compuesta bloque (Lava ™ ultimate) y resina compuesta convencional (Fltek ™ Z350XT). La nanodureza y el módulo de elasticidad del esmalte de fluorosis dental suave aumentaron desde las capas externas a las medias y luego disminuyeron desde las capas medias a las internas. Por el contrario, el desplazamiento modificado, el coeficiente de fricción y la profundidad y el ancho del nanoarañazo disminuyeron desde las capas externas a las intermedias y luego aumentaron desde las capas intermedias a las internas. En el esmalte con fluorosis dental severa, la nanodureza y el módulo de elasticidad aumentaron desde las capas externas a las internas, pero el desplazamiento, el coeficiente de fricción y la profundidad y el ancho de las nano-rayaduras disminuyeron desde las capas externas a las internas. La profundidad y el ancho de los nano arañazos de Lava ™ ultimate fueron similares a los de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental suave. El comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental difería significativamente del del esmalte dental normal. Los materiales dentales con una resistencia al desgaste similar a la del esmalte opuesto son una buena opción para restaurar la fluorosis dental (registro de prueba:WCHSIRB-D-2014-126, registrado el 25 de diciembre de 2014).

Introducción

La fluorosis dental es una malformación dental causada por la ingesta excesiva de flúor de diversas fuentes, como agua, alimentos y aire, durante el desarrollo y la mineralización de los dientes [1, 2]. La concentración regional de flúor y la aplicación extensiva de flúor para prevenir la caries dental han dado lugar a una alta incidencia de esta malformación. La incidencia de fluorosis dental alcanza el 80-90% en algunas áreas con alto contenido de flúor [3, 4]. La fluorosis dental se caracteriza por la presencia de parches calcáreos, opacos o defectos dentales que afectan la apariencia y función de los dientes (Fig. 1a). Esta condición puede resultar además en una grave carga mental y una barrera de socialización [5]. Los pacientes con fluorosis dental a menudo requieren restauración para recuperar su apariencia y función dentales [6, 7]. Hacer coincidir las propiedades mecánicas y tribológicas de la restauración dental con las del esmalte dental opuesto es muy importante para lograr buenos resultados clínicos [8, 9]. Los desajustes entre las propiedades del material pueden causar un desgaste excesivo del diente natural opuesto o de la propia restauración [10, 11]. Por lo tanto, es necesaria una investigación exhaustiva de la microestructura, las propiedades nanomecánicas y las propiedades nanotribológicas del esmalte de fluorosis dental para seleccionar los materiales de restauración adecuados [12].

Fotografías de fluorosis dental. un Fotografía intraoral de fluorosis dental leve que muestra parches opacos calcáreos y fluorosis dental severa que muestra parches opacos calcáreos y defectos dentales. b Fluorosis dental leve extraída. c Fluorosis dental severa extraída

La capa más externa del esmalte protege la dentina y la pulpa vital del entorno bucal. El esmalte dental debe poder resistir las fuerzas de masticación durante millones de ciclos durante toda la vida de un individuo [13,14,15]. Debe exhibir propiedades mecánicas superiores para disipar la tensión en el diente y prevenir la iniciación de grietas [12]. Dado que la microestructura y composición del esmalte cambia desde el esmalte externo hacia la unión esmalte-dentina (EDJ), el esmalte dental natural exhibe comportamientos mecánicos de gradiente [15,16,17,18]. La exposición crónica a niveles elevados de fluoruro produce cambios estructurales en el esmalte dental y conduce a fluorosis dental [19,20,21]. Estos cambios suelen ir acompañados de alteraciones en el comportamiento mecánico del esmalte [22,23,24]. Shearer y col. [22] y Suckling et al. [23] utilizó un modelo animal para estudiar el comportamiento mecánico del esmalte de fluorosis dental. Fan y col. [24] investigó el comportamiento mecánico del esmalte de fluorosis dental leve humana. Sin embargo, hasta la fecha, el comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental sigue sin estar claro. Además, los criterios de selección de los materiales de restauración para la fluorosis dental también son ambiguos. Por lo tanto, este estudio investiga el comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental leve y el esmalte de fluorosis dental severa. Las propiedades nanotribológicas de cuatro materiales de restauración diferentes se comparan con las de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental. Los resultados de este estudio guiarán la selección clínica y el desarrollo de materiales de restauración para la fluorosis dental.

Materiales y métodos

Se recolectaron un total de 30 premolares libres de caries (10 dientes normales, 10 dientes con fluorosis dental leve que muestran parches opacos y calcáreos [Fig. 1b] y 10 dientes con fluorosis dental severa que muestran parches opacos calcáreos y defectos dentales [Figura 1c]). . Las edades de los donantes oscilaron entre los 19 y los 25 años. Todos los donantes con fluorosis dental habían vivido en áreas con alta concentración de flúor. El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité de Ética del West China Hospital. Después de la extracción, los dientes se almacenaron en la solución salina balanceada de Hank (HBSS, Solarbio, Beijing, China) a 4 ° C para evitar la deshidratación y desmineralización antes de la preparación de la muestra. Todas las muestras se analizaron en el plazo de 1 semana después de la extracción.

Preparación de la muestra

Las coronas dentales se separaron de las raíces utilizando una máquina cortadora de alta velocidad (Struers Minitom, Struers, Dinamarca) con una rueda de corte abrasiva de diamante (Struers, Dinamarca) que funcionaba a 300 rpm con riego por agua. A continuación, las coronas se cortaron en dos mitades y se embebieron en resina epoxi (EpoFix, Struers, Dinamarca) con sus secciones longitudinales expuestas. La mitad de la corona se utilizó para las pruebas de nanoindentación y la otra mitad para las pruebas de nano-rayado. Cinco muestras (4 mm × 4 mm × 2 mm) para cada material de restauración [vitrocerámica de disilicato de litio (IPS e.max CAD) (Ivoclar Vivadent AG), redes de cerámica infiltrada con polímero (PICN) (Vita Zahnfabrik, Bad Sackingen) , Alemania), bloque de resina compuesta (Lava ™ ultimate) (3M ESPE, Seefeld, Alemania) y resina compuesta convencional (Fltek ™ Z350XT) (3M ESPE, MN, EE. UU.)] También se prepararon. Las muestras se pulieron secuencialmente, comenzando con papel SiC de malla # 800 (papel de carburo de silicio, Struers) y luego con abrasivos cada vez más finos hasta malla # 4000. Posteriormente, las muestras se pulieron con soluciones de partículas abrasivas de 3 μm y 0,04 μm (OP-S NonDry, Struers, Dinamarca) con una base de agua. Finalmente, las muestras se limpiaron ultrasónicamente durante 15 s. En este estudio, el esmalte se dividió en tres capas, a saber, el esmalte externo, que tiene una distancia máxima de 100 μm como máximo de la superficie oclusal; el esmalte medio, que se encuentra a medio camino entre la superficie oclusal y el EDJ (esmalte medio); y el esmalte interno, que tiene una distancia máxima de 100 μm como máximo del EDJ (esmalte interno) [25].

Pruebas de nanoindentación

Las pruebas de nanoindentación se realizaron utilizando un dispositivo de nanoindentación (Triboindenter TI950, Hysitron, EE. UU.) Con un penetrador de diamante Berkovich (radio nominal de ~ 150 nm). El microscopio de sonda de barrido in situ (SPM) se equipó en el sistema de nanoindentación para localizar con precisión diferentes áreas del esmalte dental. Las indentaciones se realizaron bajo una carga aplicada de 2000 μN y un tiempo de retención de 30 s. La velocidad de carga y descarga fue de 400 μN / s. Se realizaron cincuenta sangrías en cada capa de esmalte del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa. La distancia entre las sangrías se estableció en más de 5 µm. Los módulos elásticos reducidos y la nanodureza se midieron mediante el enfoque convencional de Oliver y Pharr [26, 27]. Se registraron los desplazamientos de contacto antes y después del tiempo de espera. Luego, el desplazamiento cambiado se calculó restando la profundidad inicial al comienzo del tiempo de retención de la profundidad de penetración al final del período de retención bajo la carga máxima. El desplazamiento modificado se utilizó para evaluar la respuesta de fluencia de nanoindentación.

Pruebas de nano-rayado

Las pruebas de nano-rayado se realizaron utilizando un dispositivo de nano-rayado (Triboindenter TI950, Hysitron, EE. UU.), Con un penetrador cónico de diamante (radio nominal de ~ 1 μm) (Hysitron Triboscope, MN, EE. UU.). Los rayones se aplicaron bajo una carga de 1000 μN a una velocidad de 0,5 μm / sy una longitud de rayado de 10 μm. Se aplicaron cincuenta rasguños en cada capa de esmalte de esmalte dental normal, esmalte de fluorosis dental leve y esmalte de fluorosis dental severa, así como en los materiales de restauración. La distancia entre rayas se fijó en más de 5 µm. Después de las pruebas de nano-rayado, el sistema registró el coeficiente de fricción y la profundidad y el ancho del nano-rayado.

Análisis estadístico

Los análisis estadísticos se realizaron con SPSS 18.0. ANOVA unidireccional y t de Student Se realizaron pruebas para analizar los datos. A p un valor inferior a 0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Observación SEM

Las microestructuras de las tres capas de esmalte del diente normal, la fluorosis dental leve y la fluorosis dental grave se investigaron mediante microscopía electrónica de barrido con pistola de emisión de campo (SEM) (INSPECT F, República Checa).

Resultados y discusión

Comportamiento nanomecánico de gradiente y microestructura del esmalte de fluorosis dental

En la figura 2 se muestran las microestructuras de las tres capas de esmalte del diente normal, la fluorosis dental leve y la fluorosis dental severa. 2a, d), mientras que sus varillas internas de esmalte presentaban un patrón ondulado o entrelazado (fig. 2g). En la fluorosis dental leve, se observó un pequeño número de poros (círculos blancos en la Fig. 2b) en el esmalte externo, pero sus capas media e interna (Fig. 2e, h) presentaban microestructuras similares a las de los dientes normales. La estructura de las varillas de esmalte externas de la fluorosis dental severa se caracterizó por espacios ensanchados entre las varillas de esmalte (flecha verde en la Fig. 2c) y numerosos poros (círculos blancos en la Fig. 2c). Los cristales de la varilla de esmalte se dispusieron de manera suelta con un aclaramiento de cristales creciente y microporos (flecha roja en la Fig. 2c). También se encontró un pequeño número de poros (círculos blancos en la Fig. 2f) en la capa media. La estructura del esmalte interno de la fluorosis dental severa era similar a la de los dientes normales (Fig. 2i). En comparación con las de los dientes normales, las microestructuras del esmalte externo de la fluorosis dental leve y el esmalte externo y medio de la fluorosis dental grave mostraron diferencias marcadas, que podrían atribuirse a dos factores [28,29,30,31]. Un factor es la interferencia de la ingesta excesiva de flúor durante la formación normal del esmalte dental en la pubertad. Este proceso da como resultado una retención excesiva de proteínas de la matriz, hipomineralización de las varillas del esmalte y una disposición cristalina laxa de las varillas del esmalte [28,29,30]. El otro factor es el cambio químico en los cristales de hidroxiapatita causado por la ingesta excesiva de fluoruro. La apatita de fluoruro se forma cuando el elemento de fluoruro desplaza el hidroxilo en los cristales de hidroxiapatita [31].

Imágenes SEM del esmalte dental normal, esmalte de fluorosis dental leve y esmalte de fluorosis dental severa. El a - c capas externas, d - f capas intermedias y g - yo Las capas internas se grabaron con ácido fosfórico al 37% durante 30 sy luego se visualizaron con un aumento de × 5000. Las flechas verdes indican espacios ampliados entre las varillas de esmalte, mientras que los círculos blancos indican poros. Las flechas rojas indican cristales dispuestos de forma suelta en las varillas de esmalte con un aumento de la eliminación de cristales y microporos

En el esmalte dental normal, la nanodureza y el módulo elástico disminuyeron desde las capas externas a las internas (Fig. 3), mientras que el desplazamiento modificado aumentó desde las capas externas a las internas (Fig. 4). La orientación de las varillas de esmalte y los componentes químicos dio como resultado el gradiente de propiedades nanomecánicas desde la capa externa a la interna del esmalte dental [32,33,34]. El esmalte dental normal presenta una estructura jerárquica compleja [18, 35]. Las varillas de esmalte externas estaban rectas y alineadas paralelas entre sí, mientras que las varillas de esmalte internas se extendían dentro de “bandas” alternas [36]. Durante la masticación, la tensión se extiende a lo largo de las varillas verticales (esmalte externo) hasta que la energía disponible es drenada o desviada por el esmalte decusado (esmalte interno) [36]. El esmalte dental consta de un 96% de materiales minerales, un 1% de proteínas orgánicas y un 3% de agua en peso, y el contenido de proteínas orgánicas aumenta desde el esmalte externo hasta el EDJ [37]. Los componentes orgánicos de los dientes promueven respuestas antifatiga y contribuyen a la detención de grietas [38, 39], y la formación de puentes de ligamentos de proteína orgánica también promueve tensiones de cierre [40]. Debido a las diferencias en sus microestructuras (Fig. 2) y al aumento del contenido orgánico [41], el esmalte de fluorosis dental mostró comportamientos nanomecánicos de gradiente diferentes a los del esmalte dental normal. La nanodureza y el módulo elástico del esmalte de fluorosis dental leve aumentaron desde las capas externas a las medias y luego disminuyeron desde las capas medias a las internas (Fig. 3). El desplazamiento modificado (7,70 ± 2,71 nm) de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental leve fue significativamente mayor que el del esmalte dental normal ( p <0.05), y el desplazamiento cambiado disminuyó de las capas externas a las intermedias y luego aumentó ligeramente desde las capas intermedias a las internas (Fig. 4). Para el esmalte de fluorosis dental severa, la nanodureza y el módulo de elasticidad aumentaron desde las capas externas a las internas. La nanodureza (2.04 ± 0.89 GPa) y el módulo elástico (46.63 ± 11.19 GPa) de la capa externa del esmalte de fluorosis dental severa fueron menores que los de su capa media, y la capa interna mostró los valores más altos entre esas capas ( p <0.05) (Figura 3). El cambio de desplazamiento del esmalte de fluorosis dental severa disminuyó desde las capas externas a las internas, y el cambio de desplazamiento (11,50 ± 3,77 nm) de la capa exterior fue mayor que el de la capa intermedia (8,79 ± 2,24 nm). Entre las capas, la capa interna mostró el menor desplazamiento ( p <0.05) (Figura 4).

Propiedades nanomecánicas de las capas de esmalte del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa. un Nanodureza. b Modulos elasticos. Los símbolos idénticos indican que no hay diferencias significativas en nanodurezas y módulos elásticos entre las capas correspondientes del esmalte dental normal, esmalte de fluorosis dental leve y esmalte de fluorosis dental severa

Comportamiento de fluencia por nanoindentación de las capas de esmalte del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa. Los símbolos idénticos indican que no hay diferencias significativas en el comportamiento de fluencia de nanoindentación entre las capas correspondientes del esmalte dental normal, esmalte de fluorosis dental leve y esmalte de fluorosis dental severa

Los coeficientes de fricción de las tres capas de esmalte del diente normal, la fluorosis dental leve y la fluorosis dental severa se muestran en la Fig. 5. El coeficiente de fricción del esmalte dental normal aumentó de la capa externa a la interna. En el esmalte de fluorosis dental leve, el coeficiente de fricción disminuyó desde las capas externas a las medias y luego aumentó desde las capas medias a las internas. En el esmalte con fluorosis dental severa, los coeficientes de fricción de las capas externa (0,25 ± 0,044) y media (0,18 ± 0,025) fueron significativamente mayores que los del esmalte con fluorosis dental leve y el esmalte dental normal ( p <0,05). Además, el coeficiente de fricción del esmalte de fluorosis dental severa disminuyó desde las capas externas a las internas ( p <0.05).

Coeficientes de fricción de las capas de esmalte del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa

En la figura 6 se muestran las profundidades y anchos de las tres capas de esmalte del diente normal, la fluorosis dental leve y la fluorosis dental severa. .6a), mientras que el esmalte de fluorosis dental leve reveló una profundidad y un ancho de nano-rayado que disminuyó desde las capas externas a las medias y luego aumentó desde las capas medias a las internas (Fig. 6b). Las variaciones en la profundidad y el ancho del nanoarañazo del esmalte de fluorosis dental severa fueron significativamente diferentes de las del esmalte dental normal. Específicamente, la profundidad y el ancho de los nanoarañazos disminuyeron desde las capas externas a las internas del esmalte de fluorosis dental severa (Fig. 6c).

Perfiles de huellas de nano arañazos en las capas de esmalte del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa. un Esmalte dental normal. b Esmalte de fluorosis dental suave. c Esmalte de fluorosis dental severa

La resistencia al desgaste del esmalte dental normal disminuyó desde las capas externas a las internas, y este comportamiento se corresponde con el observado en estudios previos [42,43,44]. El exceso de fluoruro puede formar depósitos similares al fluoruro en la superficie del esmalte y reducir la resistencia al desgaste [3, 45, 46]. En este estudio, las resistencias al desgaste de las capas externa y media del esmalte con fluorosis dental severa y la capa externa del esmalte con fluorosis dental leve fueron notablemente más bajas que las del esmalte dental normal. El esmalte entre varillas contiene más proteínas que la varilla de esmalte, actúa como una capa amortiguadora que absorbe y dispersa la presión sobre el diente y afecta la resistencia al desgaste del esmalte dental [43]. La ingesta excesiva de flúor conduce a la formación de barras de esmalte hipomineralizadas y la retención excesiva de proteínas de la matriz en el esmalte entre barras de la fluorosis dental [28,29,30,31], los cuales afectan drásticamente la resistencia al desgaste del esmalte de fluorosis dental.

La comprensión de las propiedades nanomecánicas y nanotribológicas de las diferentes capas de fluorosis dental es una contribución importante de esta investigación, ya que el conocimiento de dichas propiedades puede ayudar a guiar la selección de los materiales de restauración adecuados para su uso en la práctica clínica y promover el desarrollo de materiales de restauración dentales. . El esmalte de fluorosis dental presenta un comportamiento nanomecánico de gradiente distintivo que difiere del del esmalte dental normal. Por lo tanto, los criterios para seleccionar materiales de restauración para el esmalte de fluorosis dental son diferentes de los del esmalte dental normal. Se deben elegir materiales de restauración con propiedades nanomecánicas y nanotribológicas adecuadas para restaurar las diferentes capas de esmalte de fluorosis dental.

Propiedades nanomecánicas de las varillas de esmalte normales y anormales de fluorosis dental

La nanodureza y el módulo elástico del esmalte de fluorosis dental severa aumentaron desde las capas externas a las internas, mientras que el desplazamiento modificado disminuyó desde las capas externas a las internas. Posteriormente se realizó un análisis en profundidad para abordar la gran desviación estándar de la nanodureza y los módulos elásticos observados en el esmalte con fluorosis dental severa. Las capas de esmalte externa y media de la fluorosis dental severa se pueden dividir en dos tipos según las características de sus varillas de esmalte, a saber, varillas de esmalte normales y anormales (Fig. 7). Algunas varillas de esmalte (es decir, varillas de esmalte normales en la fluorosis dental grave) parecen completas, pero exhiben estructuras cristalinas sueltas y numerosos microporos (Fig.7). Otra porción de las varillas de esmalte (es decir, las varillas de esmalte anormales en la fluorosis dental severa) se caracteriza por numerosos poros (círculos blancos en la figura 7). En este estudio, las capas externa y media del esmalte de fluorosis dental severa presentaron menor nanodureza y módulos elásticos y mayor deformación por fluencia que las capas correspondientes del esmalte dental natural, especialmente en la capa externa. En la capa externa del esmalte con fluorosis dental severa, las varillas de esmalte normales y anormales mostraron una nanodureza y módulos elásticos bajos y un desplazamiento elevado; por el contrario, las características correspondientes en los bastoncillos de esmalte anormales eran mayores (Fig. 8). Los estudios han sugerido que la gravedad de la fluorosis dental está relacionada con los cambios en las propiedades nanomecánicas de los dientes [22, 23]. Este hallazgo indica que las varillas de esmalte anormales se ven seriamente afectadas por el exceso de elementos de fluoruro. Dado que se observan cambios microestructurales y propiedades nanomecánicas y nanotribológicas deficientes en la fluorosis dental severa, a menudo se requiere una restauración para evitar reducciones en la distancia vertical causadas por el desgaste continuo durante la masticación.

Imagen SEM de varillas de esmalte normales y anormales en la capa externa del esmalte de fluorosis dental. La microestructura se observa con un aumento de × 20.000 después de grabar con ácido fosfórico al 37% durante 30 s. Las flechas verdes muestran los espacios ampliados entre las varillas de esmalte, mientras que los círculos blancos muestran los poros. Las flechas rojas indican cristales dispuestos de forma suelta en las varillas de esmalte con un aumento de la eliminación de cristales y microporos

Propiedades nanomecánicas de las varillas de esmalte normales y anormales de la fluorosis dental grave. un La barra de esmalte normal, la barra de esmalte anormal y el esmalte entre barras se etiquetan en la imagen SPM del esmalte externo de la fluorosis dental grave. b Nanodureza. c Modulos elasticos. d Comportamientos de fluencia de nanoindentación

Materiales dentales apropiados para la restauración clínica de la fluorosis dental

Se compararon las profundidades y los anchos de las capas externas del diente normal, la fluorosis dental leve y la fluorosis dental severa de los nano arañazos con los de cuatro materiales de restauración (Fig. 9). Mientras que IPS e.max CAD presentó la profundidad y el ancho de nano-rayado más bajos, Vita Enamic, la red de cerámica infiltrada con polímero (PICN), reveló una profundidad y ancho de nano-rayado similar a los de la capa externa del esmalte dental normal. La profundidad y el ancho de los nano arañazos del bloque de resina compuesta Lava ™ ultimate (LUV) fueron similares a los de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental suave, mientras que la profundidad y el ancho de los nano arañazos de la resina compuesta convencional Fltek ™ Z350XT (Z350) fueron mayores que los de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental leve. Entre las muestras analizadas, la capa externa de esmalte de fluorosis dental severa presentó la mayor profundidad y ancho de nano-rayado.

Perfiles de huellas de nano arañazos en el esmalte externo del diente normal, fluorosis dental leve y fluorosis dental severa y cuatro materiales de restauración. Esmalte dental normal (NTE), esmalte de fluorosis dental leve (MFE), esmalte de fluorosis dental severa (SFE), IPS e.max CAD (IPS), red de cerámica infiltrada con polímero (PICN), Lava ™ ultimate (LVU) y Fltek ™ Z350XT (Z350)

La fluorosis dental en los dientes anteriores afecta la apariencia de los dientes, y la fluorosis dental severa con defectos dentales en los dientes posteriores influye negativamente en la masticación [5]. A menudo se requieren restauraciones, como coronas, incrustaciones o incrustaciones, para restaurar los dientes dañados por la fluorosis dental [6, 7]. Es especialmente importante hacer coincidir el comportamiento mecánico del material de restauración con el del esmalte dental opuesto para evitar un desgaste excesivo del esmalte dental natural o del propio material aplicado [8,9,10,11]. Las cerámicas se utilizan ampliamente como materiales de restauración debido a su alta biocompatibilidad y estética similar al esmalte dental natural [47]. Sin embargo, las cerámicas presentan una alta resistencia al desgaste, lo que provoca un desgaste excesivo del esmalte dental natural opuesto [47, 48]. Los materiales con baja resistencia al desgaste, como el PICN y el bloque de resina compuesta, se han desarrollado como alternativas a la cerámica [48, 49]. PICN exhibe una resistencia al desgaste similar a la de la capa externa del esmalte dental normal. Por lo tanto, cuando el diente opuesto es un diente normal, PICN es el material adecuado para la restauración. Sin embargo, el diente opuesto en la fluorosis dental que requiere restauración probablemente presenta una fluorosis dental leve. En este caso, los materiales con propiedades nanotribológicas similares a las del esmalte de fluorosis dental suave son necesarios para restaurar la fluorosis dental. Las resinas compuestas convencionales, como Z350, revelan una resistencia al desgaste menor que la de la capa exterior de la fluorosis dental leve; tal característica puede conducir a un mayor desgaste de los materiales de restauración. El bloque de resina compuesta, como LUV, se fabrica a altas temperaturas y presiones elevadas y posee propiedades mecánicas superiores a las de las resinas compuestas convencionales [50]. En el presente estudio, el bloque de resina compuesta mostró una resistencia al desgaste similar a la de la capa exterior del esmalte de fluorosis dental suave. Esta característica implica que este material es apropiado para su uso como material de restauración para la fluorosis dental. Dado que el comportamiento nanomecánico del esmalte de fluorosis dental determina la selección del material de restauración, se debe aplicar el material apropiado para la fluorosis dental para lograr mejores resultados clínicos. Por lo tanto, se deben realizar estudios adicionales sobre el comportamiento nanomecánico del esmalte de fluorosis dental y se deben desarrollar más materiales de restauración nuevos.

Conclusión

Sobre la base de los resultados de nuestro análisis, se pueden extraer las siguientes conclusiones:

1.
La microestructura y el comportamiento nanomecánico del gradiente del esmalte de fluorosis dental eran drásticamente diferentes de los del esmalte dental normal. Las diferencias se observaron en la capa externa del esmalte de fluorosis dental leve y las capas externa y media del esmalte de fluorosis dental severa.
2.
Se pueden observar varillas de esmalte normales y anormales en el esmalte de fluorosis dental. En particular, las microestructuras de las varillas de esmalte anormales en el esmalte de fluorosis dental diferían drásticamente de las de las varillas de esmalte normales. Específicamente, las varillas de esmalte anormales mostraron menor nanodureza y módulo elástico, pero una mayor deformación por fluencia que las de las varillas de esmalte normales.
3.
La resistencia al desgaste del bloque de resina compuesta fue similar a la de la capa exterior de esmalte de fluorosis dental suave. Por lo tanto, en comparación con la cerámica, el bloque de resina compuesta es un material de restauración más apropiado para la fluorosis dental.

Abreviaturas

EDJ:: Unión esmalte-dentina
IPS:: IPS e.max CAD
LVU:: Lava ™ ultimate
MFE:: Esmalte de fluorosis dental suave
NTE:: Esmalte dental normal
PICN:: Red de cerámica infiltrada con polímero
SEM:: Microscopía electrónica de barrido
SFE:: Esmalte de fluorosis dental severa
SPM:: Microscopio de sonda de barrido
Z350:: Fltek ™ Z350XT

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