Adhesive strength of cervical composite restorations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The effectiveness of universal adhesives for restorations remains a subject of debate. The long-term reliability of adhesive bonds in cervical cavities, depending on the functional role of the tooth (chewing vs. biting), has not been sufficiently studied. Numerous studies on ensuring reliable adhesion indicate that this topic remains relevant for further investigation.

AIM: To assess the adhesive bond strength of composite restorations to hard dental tissues in laboratory samples of anterior and posterior teeth before and after thermocycling.

MATERIALS AND METHODS: The study included extracted teeth (n = 60) obtained from elderly (60–75 years) and senile (75–90 years) patients due to periodontal indications. The teeth were divided into two groups (n = 30 each) based on the adhesive system used: Group 1, Universal Bond II; Group 2, OptiBond Solo Plus. Both groups used the flowable photopolymer EsFlow and the universal composite Point 4. Each group was further divided into two subgroups based on function: anterior (A) and posterior (P) teeth (n = 15 in each), and subsequently, into two additional subgroups based on thermocycling: (a) before thermocycling and (b) after thermocycling. Cervical cavities (5 × 5 × 3 mm) were prepared in all samples using a high-speed dental handpiece under water cooling. The specimens underwent 1000 thermocycles alternating for 30 s each (with a 30-second intermediate interval) at a temperature regime of (5 ± 2) °C and (60 ± 2) °C. The adhesive strength of the teeth was then evaluated under compressive load.

RESULTS: The adhesive strength under compression in subgroups 1Aa and 2Aa was 1663.6 [1574.6; 2175.1] N and 2151.5 [967.9; 3970.3] N, respectively. The difference between them was statistically insignificant (p = 0.538), confirming group homogeneity. The adhesive strength values in subgroups 1Ab and 2Ab were 1353.3 [1219.2; 2096.8] N and 1620.7 [847.2; 2434.7] N, respectively (p = 0.868). Statistically significant differences were observed between subgroups 1Aa and 1Ab (p = 0.017) and between 2Aa and 2Ab (p = 0.017). In the posterior tooth groups, the adhesive strength in subgroups 1Pa and 2Pa was 4100.0 [2818.1; 48401.4] N and 3800.0 [2000.0; 4500.0] N, respectively (p = 0.476), indicating the effectiveness of both adhesive systems. In subgroups 1Pb and 2Pb, the adhesive strength was 3479.5 [2708.8; 3995.6] N and 1999.0 [1646.3; 3120.8] N, respectively (p = 0.153), confirming the effectiveness of adhesion and the integrity of the restoration–tooth complex.

CONCLUSION: Posterior teeth withstand higher loads compared to anterior teeth. A decrease in bond strength was observed in all groups after thermocycling, which is influenced not only by the type of adhesive system but also by the anatomical characteristics of posterior teeth, including their shape, surface area, and relief.

About the authors

Svetlana N. Razumova

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: razomova-sn@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-9533-9204
SPIN-code: 6771-8507

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Anzhela S. Brago

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: anzhela_bogdan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8947-4357
SPIN-code: 2437-8867

MD, Cand. Sci. (Medicine), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

Oxana R. Ruda

Peoples’ Friendship University of Russia

Author for correspondence.
Email: oxaruda@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9068-4722
SPIN-code: 7871-6802
Russian Federation, Moscow

Artur G. Talandis

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: talandis_ag@pfur.ru
ORCID iD: 0009-0003-4955-360X
Russian Federation, Moscow

Lamara M. Khaskhanova

Peoples’ Friendship University of Russia

Email: Minutka7@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8167-7720
SPIN-code: 4209-0600
Russian Federation, Moscow

Elena Yu. Mendosa

Russian University of Medicine

Email: Mendosae@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7517-4361
SPIN-code: 3192-8412
Russian Federation, Moscow

Fedor S. Rusanov

Central Research Institute of Dentistry and Maxillofacial Surgery

Email: diadya-fedor@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5280-0294
SPIN-code: 8739-0116

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Cherkasov SM. The analysis of prevalence of dental systems, forming the demand for dental services. Fundamental’nye issledovanija. 2014; (2):186–189 (In Russ.) EDN: RZQTWZ
  2. Peres MA, Macpherson LMD, Weyant RJ, et al. Oral diseases: a global public health challenge. Lancet. 2019;394(10194):249–260. doi: 10.1016/S0140-6736(19)31146-8 Erratum in: Lancet. 2019;394(10203):1010. doi: 10.1016/S0140-6736(19)32079-3
  3. Watt RG, Daly B, Allison P, et al. Ending the neglect of global oral health: time for radical action. Lancet. 2019;394(10194):261–272. doi: 10.1016/S0140-6736(19)31133-X
  4. https://vizhub.healthdata.org/ [Internet]. Institute for health metrics and evaluation. GBD Results [cited: 2023 May 14]. Available from: https://vizhub.healthdata.org/gbd-results
  5. GBD 2017 Oral Disorders Collaborators, Bernabe E, Marcenes W, et al. Global, regional, and national levels and trends in burden of oral conditions from 1990 to 2017: a systematic analysis for the global burden of disease 2017 study. J Dent Res. 2020;99(4):362–373. doi: 10.1177/0022034520908533 EDN: IBVKKH
  6. Kassebaum NJ, Bernabé E, Dahiya M, et al. Global burden of untreated caries: a systematic review and metaregression. J Dent Res. 2015;94(5):650–658. doi: 10.1177/0022034515573272 EDN: USIBQB
  7. World Health Organization. Global oral health status report: towards universal health coverage for oral health by 2030 [Internet]. Geneva: World Health Organization, 2022 [cited: 2023 May 14]. Available from: https://www.who.int/publications/i/item/9789240061484
  8. Razumova SN, Aimaletdinova ZT, Brago AS, et al. Evaluation of the size and shape of powder components for air polishing of the surface of hard tooth tissue. Clinical Dentistry (Russia). 2023;26(3):134–139. doi: 10.37988/1811-153X_2023_3_134 EDN: FMTZNF
  9. Tabet MAK, Razumova SN, Brago AS, et al. Different methods of professional oral hygiene. Literature review. Medical alphabet. 2022;(7):15–19. doi: 10.33667/2078-5631-2022-7-15-19 EDN: YCIIXN
  10. Moroz AB, Gontar EA, Khachaturova KM, Khokhlova EA. Clinical evaluation of tooth root caries treatment using two restorative materials. In: Actual Questions and Innovations in Science 2. Conference Proceedings (in English, Russian, Turkish, Kazakh languages). Astana: IP “Evrazijskij centr innovacionnogo razvitija DARA”; 2019. P. 140–142. EDN: UGQGXV
  11. Ivana M. Modern solutions for direct restorations of distal teeth. Actual Problems in Dentistry. 2016;12(1):36–44.
  12. Uspenskaya OA, Zhdanova ML, Fadeeva II, Temnova AV. Features of isolation of the working field in the treatment of defects in Black’s V class. In: Scientific premise of the higher school — real achievements of practical health care. Collection of scientific papers dedicated to the 30 th anniversary of the Faculty of Stomatology of the Volga Region Research Medical University. Uspenskaya OA, Kuznetsov AV, editors. Nizhny Novgorod: Remedium Privolzhye; 2018. P. 623–632. doi: 10.21145/prmu_stomatology_2018
  13. Machado AC, Soares CJ, Reis BR, et al. Stress-strain analysis of premolars with non-carious cervical lesions: influence of restorative material, loading direction and mechanical fatigue. Oper Dent. 2017;42(3):253–265. doi: 10.2341/14-195-L
  14. Bajabaa S, Balbaid S, Taleb M, et al. Microleakage evaluation in class v cavities restored with five different resin composites: in vitro dye leakage study. Clin Cosmet Investig Dent. 2021;13:405–411. doi: 10.2147/CCIDE.S331426 Erratum in: Clin Cosmet Investig Dent. 2021;13:441–442. doi: 10.2147/CCIDE.S344965 EDN: THNZTZ
  15. Van Meerbeek B, Yoshihara K, Yoshida Y, et al. State of the art of self-etch adhesives. Dent Mater. 2011;27(1):17–28. doi: 10.1016/j.dental.2010.10.023 EDN: OESXOL
  16. Khaskhanova LM, Razumova SN, Gapochkina LL, et al. Comparative characteristics of the strength of adhesive systems of the fifth generation in the modification of the adhesive protocol. Medical Alphabet. 2022;(2):63–66. doi: 10.33667/2078-5631-2022-2-63-66 EDN: CXPQQV
  17. Pashley DH, Carvalho RM. Dentine permeability and dentine adhesion. J Dent. 1997;25(5):355–372. doi: 10.1016/s0300-5712(96)00057-7
  18. Van Landuyt K, De Munck J, Coutinho E, et al. Bonding to dentin: smear layer and the process of hybridization. In: Eliades G, Watts D, Eliades T, editors. Dental hard tissues and bonding. Interfacial phenomena and related properties. 2005. P. 89–122. doi: 10.1007/3-540-28559-8_5
  19. Massé L, Etienne O, Noirrit-Esclassan E, et al. Dentine disorders and adhesive treatments: A systematic review. J Dent. 2021;109:103654. doi: 10.1016/j.jdent.2021.103654 EDN: OFVNLY
  20. Khaskhanova LM, Razumova SN, Brago AS, et al. The effectiveness of the use of fifth-generation adhesive systems if changing the protocol before and after thermal cycling. Medical Alphabet. 2022;(7):55–59. doi: 10.33667/2078-5631-2022-7-55-59 EDN: LEWOOM
  21. Khaskhanova LM, Razumova SN, Brago AS, et al. Comparative characteristics of physical and mechanical properties of adhesive systems. Journal of International Dental and Medical Research. 2022;15(1):27–30. EDN: ZHRNSQ
  22. Nagaeva MO, Skvortsova AI, Bezkrovnaya SS. Experimental rationale for the choice of filling material for treatment root caries. Actual Problems in Dentistry. 2015;(5-6):8–13. doi: 10.18481/2077-7566-2015-11-8-13 EDN: UXCCFH
  23. Vlasova MI, Chibisova SM. Study of the structure of hybrid zones in sealing cavities cervical localization. Modern Problems of Science and Education. 2012;(2):46. EDN: OXCJJR
  24. Jacker-Guhr S, Sander J, Luehrs AK. How “Universal” is adhesion? Shear bond strength of multi-mode adhesives to enamel and dentin. J Adhes Dent. 2019;21(1):87–95. doi: 10.3290/j.jad.a41974
  25. Chen C, Niu LN, Xie H, et al. Bonding of universal adhesives to dentine — Old wine in new bottles? J Dent. 2015;43(5):525–536. doi: 10.1016/j.jdent.2015.03.004
  26. Kawazu M, Takamizawa T, Hirokane E, et al. Comparison of dentin bond durability of a universal adhesive and two etch-and-rinse adhesive systems. Clin Oral Investig. 2020;24(8):2889–2897. doi: 10.1007/s00784-019-03153-y EDN: YZLTAX
  27. Follak AC, Miotti LL, Lenzi TL, et al. Self-etch approach of universal adhesives as an alternative to minimize bond degradation on sound dentin vs caries-affected dentin over time. J Adhes Dent. 2021;23(3):243–252. doi: 10.3290/j.jad.b1367889
  28. Walia R, Jasuja P, Verma KG, et al. A comparative evaluation of microleakage and compressive strength of Ketac Molar, Giomer, Zirconomer, and Ceram-x: An in vitro study. J Indian Soc Pedod Prev Dent. 2016;34(3):280–284. doi: 10.4103/0970-4388.186746

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Sample in the Z010 testing machine (Zwick/Roell, Germany). © Eco-Vector, 2024.

Download (209KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


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».