Enamel around orthodontic brackets coated with flash-free and conventional adhesives

J Orofac Orthop. 2020 Nov;81(6):419-426. doi: 10.1007/s00056-020-00241-7. Epub 2020 Jul 21.

Abstract

Objective: To evaluate enamel roughness and color after debonding flash-free adhesive precoated brackets and brackets coated with conventional orthodontic adhesives using nonbonded enamel as control.

Materials and methods: A total of 80 extracted human premolars were divided into the following four groups: group I: APCTM Flash-Free adhesive precoated brackets; group II: APCTM PLUS adhesive precoated brackets; group III: noncoated brackets, which were coated manually at the time of bonding (all three brackets were ClarityTM Advanced ceramic brackets [3M Unitek, Monrovia, CA, USA]); group IV: nonbonded enamel (control). Bonded premolars were subjected to demineralization, and then brackets were debonded. Each group was then divided into two subgroups to assess enamel around the debonded brackets, and also enamel in the control group, using an atomic force microscope and spectrophotometer. In addition, 12 samples were used to assess the bracket/adhesive/enamel junction with a scanning electron microscope.

Results: Mean values of root mean square roughness (Rq) and maximum profile valley depth (Rv) for APCTM Flash-Free, APCTM PLUS, and ClarityTM Advanced groups were 140 nm and 482 nm, 210 nm and 727 nm, and 447 nm and 1243 nm, respectively. All three groups showed higher roughness and depth values than the control enamel. Spectrophotometer results yielded ∆E* of 3.7 ± 0.6, 5.1 ± 0.4, and 7.1 ± 0.6 for APC™ Flash-Free, APC™ PLUS, and ClarityTM Advanced groups respectively. Color coordinates showed progressively higher L* and b* values and progressively lower a* values from group I to group III.

Conclusions: Under the same demineralization conditions, enamel around debonded APC™ Flash-Free adhesive precoated brackets showed less roughness and color changes compared to the other two groups.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Beurteilung von Schmelzrauigkeit und -farbe von mit Flash-Free-Adhäsiv vorbeschichteten Brackets und von mit konventionellen kieferorthopädischen Adhäsiven beschichteten Brackets nach dem Debonding, wobei nichtbeschichteter Zahnschmelz als Kontrolle herangezogen wurde.

Materialien und methoden: Insgesamt 80 extrahierte menschliche Prämolaren wurden in 4 Gruppen eingeteilt: Gruppe I: APCTM Flash Free adhäsiv vorbeschichtete Brackets; II: APCTM PLUS adhäsiv vorbeschichtete Brackets; III: nicht vorbeschichtete Brackets, die zum Zeitpunkt des Klebens manuell beschichtet wurden (alle 3 Brackets: ClarityTM Advanced Keramikbrackets [3M Unitek, Monrovia/CA, USA]); IV: nichtbeschichteter Zahnschmelz (Kontrolle). Gebondete Prämolaren wurden einer Demineralisierung unterzogen, anschließend wurden die Brackets debondiert. Jede Gruppe wurde im Anschluss in 2 Untergruppen aufgeteilt, um den Zahnschmelz um die gelösten Brackets und auch den in der Kontrollgruppe rasterkraftmikroskopisch und spektrophotometrisch zu beurteilen. Darüber hinaus wurden 12 Proben verwendet, um die Verbindung Bracket-Adhäsiv-Zahnschmelz rasterelektronenmikroskopisch zu beurteilen.

Ergebnisse: Die Mittelwerte der mittleren quadratischen Rauigkeit (Rq) und der maximalen Profiltaltiefe (Rv) für APCTM Flash-Free, APCTM PLUS und ClarityTM Advanced Gruppen betrugen 140 und 482 nm, 210 und 727 nm bzw. 447 und 1243 nm. Alle 3 Gruppen zeigten höhere Rauheits- und Tiefenwerte als die Kontrollschmelzproben. Die Spektralphotometerergebnisse ergaben ∆E* von 3,7 ± 0,6, 5,1 ± 0,4 und 7,1 ± 0,6 für die Gruppen APC™ Flash-Free, APC™ PLUS und ClarityTM Advanced. Von Gruppe I zu Gruppe III zeigten die Farbkoordinaten progressiv höhere L*- und b*-Werte und progressiv niedrigere a*-Werte.

Schlussfolgerungen: Unter den gleichen Demineralisierungsbedingungen zeigte der Schmelz um die debondierten mit APC™ Flash-Free Adhäsiv vorbeschichteten Brackets im Vergleich zu dem in den beiden anderen Gruppen weniger Rauheit und Farbveränderungen.

Keywords: Orthodontic treatment; Scanning electron microscope; Spectrophotometer; Tooth demineralization; White spots.

MeSH terms

  • Dental Bonding*
  • Dental Cements
  • Dental Debonding
  • Dental Enamel
  • Humans
  • Materials Testing
  • Orthodontic Brackets*
  • Resin Cements

Substances

  • Dental Cements
  • Resin Cements