Propriedades biológicas, físico-químicas e adesivas de cimentos endodônticos biocerâmicos prontos para uso

Abstract

Este estudo avaliou, de forma integrada, as propriedades físico-químicas, biológicas e interfaciais de cimentos endodônticos à base de silicato de cálcio prontos para uso, em comparação com um cimento à base de resina epóxi. Os materiais BioRoot® Flow, ZenSeal?, EndoCeramic? e AH Plus Jet® foram analisados quanto ao tempo de presa, solubilidade, pH, radiopacidade e escoamento, conforme a norma ISO 6876. A resposta biológica foi avaliada por ensaio de viabilidade celular (XTT) e pela análise da expressão gênica de marcadores osteogênicos e inflamatórios por reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR). Para a análise da resistência de união e da interface adesiva, sessenta pré-molares inferiores humanos extraídos foram preparados com sistema de instrumentação reciprocante e obturados pela técnica do cone único. Após armazenamento por 30 dias em condições controladas de temperatura e umidade, as raízes foram seccionadas em fatias de 1 mm de espessura. A resistência de união foi determinada pelo teste de push-out em máquina universal de ensaios, e os padrões de falha foram analisados em estereomicroscópio e microscopia eletrônica de varredura. A penetração dos cimentos nos túbulos dentinários foi avaliada qualitativamente por microscopia confocal de varredura a laser, utilizando cimentos marcados com Rodamina B. A análise estatística foi realizada com nível de significância de 5%. Os cimentos à base de silicato de cálcio apresentaram propriedades físico-químicas compatíveis com a aplicação clínica, embora tenham demonstrado maior solubilidade em comparação ao cimento à base de resina epóxi. Todos os materiais exibiram pH alcalino ao longo do período avaliado. O ZenSeal? apresentou maior viabilidade celular e maior expressão de marcadores osteogênicos, enquanto BioRoot® Flow e AH Plus Jet® estiveram associados à maior expressão de mediadores inflamatórios. Na análise de resistência de união, não foram observadas diferenças significativas entre os cimentos, independentemente do terço radicular. Entretanto, o ZenSeal? apresentou maiores valores nos terços médio e apical em comparação ao terço cervical, além de maior resistência de união que o EndoCeramic? no terço médio. Predominaram falhas coesivas no material em todos os grupos avaliados, sem associação significativa entre o padrão de falha, o tipo de cimento ou o terço radicular. A análise por microscopia confocal evidenciou penetração dos cimentos nos túbulos dentinários em todos os materiais, com redução da densidade de tags no sentido apical. Em conjunto, os cimentos à base de silicato de cálcio prontos para uso apresentaram comportamento biológico favorável e desempenho físico-químico e interfacial satisfatório, com resistência de união comparável à do cimento à base de resina epóxi, reforçando seu potencial como alternativa para a obturação dos canais radiculares.

Abstract: This study comprehensively evaluated the physicochemical, biological, and interfacial properties of ready-to-use calcium silicate?based endodontic sealers compared with an epoxy resin?based sealer. BioRoot® Flow, ZenSeal?, EndoCeramic?, and AH Plus Jet® were assessed for setting time, solubility, pH, radiopacity, and flow according to ISO 6876. The biological response was evaluated using a cell viability assay (XTT) and gene expression analysis of osteogenic and inflammatory markers by quantitative polymerase chain reaction (qPCR). For bond strength and adhesive interface analysis, sixty extracted human mandibular premolars were prepared using a reciprocating instrumentation system and obturated with the single-cone technique. After 30 days of storage under controlled temperature and humidity conditions, the roots were sectioned into 1-mm- thick slices. Bond strength was determined using the push-out test in a universal testing machine, and failure patterns were analyzed using stereomicroscopy and scanning electron microscopy. Sealer penetration into dentinal tubules was qualitatively evaluated by confocal laser scanning microscopy using Rhodamine B?labeled sealers. Statistical analysis was performed at a 5% significance level. The calcium silicate?based sealers showed physicochemical properties compatible with clinical application, although they exhibited greater solubility than the epoxy resin?based sealer. All materials showed an alkaline pH throughout the evaluation period. ZenSeal? showed greater cell viability and higher expression of osteogenic markers, whereas BioRoot® Flow and AH Plus Jet® were associated with greater expression of inflammatory mediators. In the bond strength analysis, no significant differences were observed among the sealers, regardless of root canal third. However, ZenSeal? showed higher values in the middle and apical thirds than in the cervical third, as well as higher bond strength than EndoCeramic? in the middle third. Cohesive failures within the filling material predominated in all evaluated groups, with no significant association between failure pattern, sealer type, or root canal third. Confocal microscopy showed sealer penetration into dentinal tubules for all materials, with reduced tag density toward the apical third. Overall, the ready-to-use calcium silicate?based sealers showed favorable biological behavior and satisfactory physicochemical and interfacial performance, with bond strength comparable to that of the epoxy resin?based sealer, supporting their potential as alternatives for root canal obturation.