Study of various adhesive systems’ bond strength for bracket placement

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Relevance . Today, the dental market offers a large selection of adhesive systems developed based on various concepts. Improving adhesive technology in orthodontic practice is aimed at simplifying methods of use, improving the composition and ability of adhesion of orthodontic elements to the tooth structure. The aim of this study is to compare the shear bonding strength of different generations of adhesive systems for metal brackets placement. Materials and Methods . The study sample consisted of 40 recently extracted human upper premolars. The premolars were divided into four groups 10 each. The first group used the bond Transbond XT 3M Unitek (USA), the second - Beauty Ortho Bond (Japan), the third - Tetric N bond Universal (Vivapen) (USA) with acid etching with phosphoric acid (LI), the fourth - Tetric N bond Universal (Vivapen) (USA) without acid etching with phosphoric acid. The study used metal brackets for upper premolars (Gemini Bracket MBT, 3M Unitek, USA) with a micro-patterned base, the area of which was defined as 10.61 mm2. Mechanical shear strength tests were carried out using the Instron Universal Test machine (USA). One-way analysis of variance and the TUKEY test were used to examine significant differences in adhesive strength and shear strength between study groups. Results and Discussion. The highest adhesive shear strength was established when using the Transbond XT adhesive system (12.28 MPa) and the Tetric N Bond Universal system using the total etching (12.66 MPa) and self-etching (11.44 MPa) techniques; statistically significant differences between these adhesives were not detected. The second group of Beauty Ortho Bond (5.34 MPa) demonstrated the lowest adhesion force among the studied adhesives, with a statistically significant difference from the other groups. Conclusion : This study concluded that there are no notable differences in the comparison of the universal system with or without etching with the Transbond system. Regarding the use of the beauty Ortho bond, it obtained the lowest strength with significant difference from the remaining groups.

About the authors

Hayan Almokaddam

RUDN University

Email: Hayanalmokaddam5@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5131-8401
Moscow, Russian Federation

Nikolay S. Tuturov

RUDN University

Email: Hayanalmokaddam5@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8048-5703
SPIN-code: 4892-3880
Moscow, Russian Federation

Imad Katbeh

RUDN University

Author for correspondence.
Email: Hayanalmokaddam5@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4591-7694
SPIN-code: 8267-2898
Moscow, Russian Federation

References

  1. Toshniwal N, Singh N, Dhanjani V, Mote N, Mani S. Self etching system v/s conventional bonding: Advantages, disadvantages. Int J Appl Dent Sci. 2019;5:379-83.
  2. Klein C, Connert T, von Ohle C, Meller C. How well can today’s tooth-colored dental restorative materials reproduce the autofluorescence of human teeth?-Ambition and reality! Journal of Esthetic and Restorative Dentistry. 2021;33(5):720-38. doi: 10.1111/je:12729
  3. Shayan AM, Behroozian A, Sadrhaghighi A, Dolatabadi A, Hashemzadeh S. Effect of different types of acid-etching agents and adhesives on enamel discoloration during orthodontic treatment. Journal of Dental Research, Dental Clinics, Dental Prospects. 2021;15(1):7.
  4. Han F, Liang R, Xie H. Effects of phosphoric acid pre-etching on chemisorption between enamel and MDP-containing universal adhesives: Chemical and morphological characterization, and evaluation of its potential. ACS omega. 2021;6(20):13182-91. doi: 10.1021/acsomega.1c01016
  5. Kolumban A, Moldovan M, Țig IA, Chifor I, Cuc S, Bud M, Badea ME. An evaluation of the demineralizing effects of various acidic solutions. Applied Sciences. 2021;11(17):8270. doi: 10.3390/app1178270
  6. German MJ. Developments in resin-­based composites. British Dental Journal. 2022;232(9):638-43.
  7. Korkut B, Tarçın B, Atalı PY, Özcan M. Introduction of a New Classification for Resin Composites with Enhanced Color Adjustment Potential. Current Oral Health Reports. 2023;10(4):223-32. doi: 10.1007/s40496-023-00351-2
  8. Zeller DK, Fischer J, Rohr N. Viscous behavior of resin composite cements. Dental Materials Journal. 2021;40(1):253-9. doi: 10.4012/dmj.2019-313.
  9. Saritha T, Sunitha C, Chanikya SS, Kumar PK, Naveen R. High-­Intensity Light-­Emitting Diode and Reduced Curing Times - An In Vitro Study. Journal of Indian Orthodontic Society. 2023;57(1):10-6. doi: 10.1177/03015742221080386
  10. Alqaisy A, Kabbesh K, Alawwad M, Kosyreva TF, Katbeh I, Khasan AM. Evaluation of the effect of sodium hypochlorite gel on composite bonding strength to enamel of primary teeth after salivary contamination: in vitro study. Stomatologiia. 2021;100(1):15-8. doi: 10.17116/stomat202110001115.
  11. Khasan AM, Tuturov NS, Ivanov SYu, Bulycheva EA, Bulycheva DS, Katbeh IKh, Saleh A. Comparison of laboratory indicators of adhesion of domestic adhesive complex and foreign analogue. Clinical Dentistry. 2023;26(3):84-88. doi: 10.37988/1811-153X_2023_3_84 (In Russian).
  12. Zhao Z, Wang Q, Zhao J, Zhao B, Ma Z, Zhang C. Adhesion of teeth. Frontiers in Materials. 2021;7:615225. doi: 10.3389/fmats.2020.615225
  13. King S, Sood B, Ashley MP. Practical advice for successful clinical treatment with resin-­bonded bridges. British Dental Journal. 2023;235(7):503-9.
  14. Bhattacharjee D, Sharma K, Sahu R, Neha K, Kumari A, Rai A. Comparative Evaluation of shear bond strength of brackets bonded with self etch primer/adhesive and conventional etch/primer and adhesive system. Journal of Pharmacy & Bioallied Sciences. 2021;13(Suppl 2): S1168.
  15. Jakavičė R, Kubiliūtė K, Smailienė D. Bracket Bond Failures: Incidence and Association with Different Risk Factors - A Retrospective Study. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2023;20(5):4452. doi: 10.3390/ijerpj20054452
  16. Oh C, Lee H, Kim J, Lee JH, Nguyen T, Kim KH, Chung CJ. The influence of age and orthodontic debonding on the prevalence and severity of enamel craze lines. The Journal of the American Dental Association. 2023;18. doi: 10.1016/j.adaj.2023.04.004
  17. Condò R, Mampieri G, Cioffi A, Cataldi ME, Frustaci I, Giancotti A, Campanella V, Mussi V, Convertino A, Maiolo L, Pasquantonio G. Physical and chemical mechanisms involved in adhesion of orthodontic bonding composites: in vitro evaluations. BMC Oral Health. 2021;21(1):1-2.
  18. Zheng BW, Cao S, Al-­Somairi MA, He J, Liu Y. Effect of enamel-­surface modifications on shear bond strength using different adhesive materials. BMC Oral Health. 2022;22(1):1-9.
  19. Maliael MT, Subramanian AK. Effect of Curing Time on the Bond Strength of Orthodontic Brackets Bonded by Light Cure Resin-­Modified Glass Ionomer Cement: An In vitro Evaluation. Bioscience Biotechnology Research Communications 2021;14(4):1871-1876. doi: 10.21786/bbrc/14.4.72
  20. Dallel I, Lahwar S, Jerbi MA, Tobji S, Amor AB, Kassab A. Impact of adhesive system generation and light curing units on orthodontic bonding: In vitro study. International orthodontics. 2019;17(4):799-805. doi: 10.1016/j.ortho.2019.08.020
  21. Nilesh suresh, Navaneethan R. A Comparison of Shear Bond Strength of Two Visible Light Cured Orthodontic Adhesives - An In-­Vitro Study. BBRC. 2020;13(8):380-386. doi: 10.21786/BBRC/13.8/167
  22. Mäkinen E. Photoinitiated curing of orthodontic adhesive resin. medica-­odontologica. 2021 .978-951-29-8375-9.
  23. Rai S, Prasad RR, Jain AK. A comparative study of shear bond strength of four different light cure orthodontic adhesives: An in vitro study. J. Contemp. Orthod. 2022;6(3):94-9.
  24. Alkattan R. Adhesion to enamel and dentine: an update. Primary Dental Journal. 2023;12(3):33-42. doi: 10.1177/20501684231196756
  25. Maaßen M, Wille S, Kern M. Bond strength of adhesive luting systems to human dentin and their durability. The Journal of Prosthetic Dentistry. 2021;125(1):182-8. doi: 10.1016/j.prosdent.2019.07.012
  26. Cavalheiro A, Cruz J, Sousa B, Silva A, Coito C, Lopes M, Vargas M. Dentin adhesives application deviations: Effects on permeability and nanoleakage. Dental materials journal. 2021;40(5):1160-8.
  27. Cadenaro M, Josic U, Maravić T, Mazzitelli C, Marchesi G, Mancuso E, Breschi L, Mazzoni A. Progress in dental adhesive materials. Journal of Dental Research. 2023;102(3):254-62. doi: 10.1177/00220345221145673
  28. Brkanović S, Sever EK, Vukelja J, Ivica A, Miletić I, Krmek SJ. Comparison of Different Universal Adhesive Systems on Dentin Bond Strength. Materials. 2023;16(4):1530. doi: 10.3390/ma16041530

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».