Prevention of demineralisation by addition of chlorhexidine in the adhesive procedure of composite resins assessed with an artificial mouth model

Abstract

ObjectiveAim of the study was to investigate the antibacterial and antiproteolytic effect of chlorhexidine (CHX) when added in the adhesive procedure, at baseline, after biological loading and after 6- or 12-month storage in distilled water or in artificial saliva.Materials & MethodsThe study consisted of two parts: biological loading of restorations in a bacterial caries model (n=60 teeth) and μTBS at baseline, after biological loading and after storage (n=2979 sticks). Following groups were formed: i) Control group (CTRL), 3-step adhesive Adper Scotchbond Multipurpose, 3M ESPE, ii) 2% CHX as dentine pre-treatment (DENT), iii) 0.1% CHX in primer (PRIM), iv) 0.1% CHX in bonding (BOND), v) 2-step adhesive Peak® Universal Bond with 0.2% CHX (PEAK). PRIM and BOND were fabricated on the basis of the 3-step adhesive used. Class V composite restorations were loaded in caries model with S. mutans according to a 10-day biological protocol. Demineralisation was evaluated with fluorescence microscopy and marginal analysis was performed with SEM. For μTBS (Syndicad TC-550), dentine-composite sticks with 0.46 mm2 adhesive interface were fabricated and tested at baseline, after 2-day caries model, after 6- and 12-month storage in distilled water or artificial saliva. Fracture mode analysis followed and exemplary sticks were evaluated under SEM. ResultsNone of the CHX adhesives inhibited secondary caries formation but 2% CHX dentine pre-treatment (DENT) managed to limit marginal gap formation in enamel (p<0.05). Bond strength of CHX adhesives at baseline was worse compared to the CTRL (p<0.05) and decreased significantly after caries model (p<0.05). Only PRIM exhibited same μTBS values after 12-month storage in saliva, compared to baseline. Conclusions2% as dentine pre-treatment inhibited marginal degradation at enamel margins, but no CHX adhesive protected composite restorations against secondary caries. 0.1% CHX in primer protected bond strength degradation after 12 months in artificial saliva, exhibiting a potential antiproteolytic effect. ZielsetzungDas Ziel dieser Dissertation war die Untersuchung von antibakteriellen und antiproteolytischen Effekten des Chlorhexidins als Zusatz während verschiedener Schritte der Adhäsivtechnik zur Baseline, nach mikrobiologischer Belastung mit S. mutans, sowie nach 6- bzw. 12-monatiger Lagerung in destilliertem Wasser oder künstlichem Speichel.Material und MethodeDie vorliegende Studie besteht aus 2 Teilen, auf der einen Seite die Untersuchung der restaurierten Zähne nach mikrobiologischer Belastung im Karies Modell (n=60 Zähne) auf der anderen Seite die Bestimmung von Haftwerten mittels Mikrozugversuch zur Baseline, nach mikrobiologischer Belastung sowie nach Lagerung (n=2979 Stäbchen). Es wurden folgende Gruppen gebildet: i) Kontrollgruppe (CTRL), 3-Schritt Adhäsiv Adper Scotchbond Multipurpose , 3M ESPE, ii) 2% CHX als Dentin-Vorbehandlung (DENT), iii) 0.01 % CHX im Primer (PRIM), iv) 0.01 % CHX im Adhäsiv (BOND), v) 2-Schritt Adhäsiv Peak® Universal Bond mit 0.2 % CHX, Ultradent (PEAK). PRIM and BOND wurden auf der Basis des gebräuchlichen 3-Schritt Adhäsivs hergestellt. Klasse V- Komposit-Restaurationen wurden im Kariesmodell mit S. mutans gemäß Protokoll über 10 Tage belastet. Die Auswertung der Demineralisationen erfolgte fluoreszenzmikroskopisch, die Randspaltananlyse mittels REM. Die Haftwerte wurden im µ-Zuggerät TC 550 (Syndicad) ermittelt. Dazu wurden Dentin-Komposit-Stäbchen mit einem Adhäsiv-Interface von 0.46 mm² hergestellt, die zur Baseline, nach 2-tägiger Belastung im Kariesmodell sowie nach 6- und 12-monatiger Lagerung in destilliertem Wasser oder künstlichem Speichel dem µ-Zugversuch unterzogen wurden. Es erfolgte eine Analyse des Frakturmodus und eine exemplarische Beurteilung mittels REM.ErgebnisseKeines der CHX-Adhäsive hemmte die Bildung von Sekundärkaries, jedoch konnte die Dentinvorbehandlung mit 2 %-igem CHX (DENT) die Randspaltbildung im Schmelz begrenzen (p<0,05). Die Haftwerte der CHX Adhäsive waren schlechter im Vergleich zu denen der Kontrollgruppe (CTRL) (p<0,05). Nur die Gruppe PRIM nach 12-monatiger Lagerung in künstlichem Speichel zeigte die gleichen Haftwerte verglichen mit den Werten der Baseline.Schlussfolgerung2% CHX verhindert als Dentin-Vorbehandlung die Randspaltbildung, jedoch schützte kein CHX-haltiges Adhäsiv die Restauration vor Sekundärkaries. 0.01 % CHX im Primer schützte vor einer Verminderung der Haftwerte nach 12-monatiger Lagerung in künstlichem Speichel, vermutlich durch einen antiproteolytischen Effekt.