Materiais dentários: propriedades dos materiais, testes mecânicos, adesão e biocompatibilidade

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TIPOS DE MATERIAIS: 
1. Metais: 
 Número grande de elétrons livres: ligar em 
outros elementos; 
 Bons condutores de eletricidade e calor: 
fator negativo, pois absorve muito calor – 
proteção pulpar; 
 Resistentes, mesmo assim são 
deformáveis; 
 Usados em formas de ligas em peças 
protéticas, aparelhos ortodônticos, 
implantes, limas endodônticas, 
instrumental; 
2. Cerâmicos: friáveis* 
 São compostos por minerais argilosos, 
cimento e vidro; 
 São resistentes a altas temperaturas e aos 
abrasivos, além de possuírem baixa 
condutividade térmica e elétrica; 
 São duros, porém, quebradiços (fora da 
boca); 
 Biocompatíveis, resistentes a corrosão; 
3. Polímeros: 
 São compostos orgânicos, com estrutura 
de carbono, hidrogênio e elementos não 
metálicos; 
 Possuem estrutura molecular muito 
grande; 
 São extremamente flexíveis; 
 Metacrilados, presentes em resina; 
 Materiais de moldagem, adesivos e 
selantes; 
4. Compósitos: 
 São compostos formados por dois ou mais 
materiais; 
 As fibras de vidro são incorporadas no 
interior de um material polimérico; 
 Apresenta propriedades e características 
de cada material que o compõe; 
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS: 
1. Térmicas: 
 Calor específico: quantidade de calor 
necessário para aumentar em 1°C 1 
grama de substância; 
‐ Amálgama: 0,06cal/g°C 
‐ Oxido de Zn e Eugenol: 0,23g/g°C 
‐ É necessário utilizar materiais 
forradores (ou protetores) para não 
deixar propagar calor para a dentina; 
‐ Cimento de hidróxido de cálcio: 
melhor forrador utilizado odontologia, 
pois, além de servir como barreira 
entre metal e dentina, ele ajuda na 
formação de dentina através de 
processos e transformações químicas; 
 Condução térmica: transferência de 
calor por condução; 
‐ A quantidade de calor (cal/s) que 
passa através de um material com 
espessura de 1 cm, e área de secção 
transversal de 1cm² apresentando 
uma diferença de temperatura de 
1ºC; 
‐ Pode ser utilizado outro material de 
base (também protetor) antes do 
forrador; 
‐ Os mais utilizados são o ionômero de 
vidro e o óxido de zinco e eugenol; 
(quanto maior a profundidade, mais 
espesso é o material); 
‐ Depende do gradiente de 
concentração (quanto maior a 
profundidade, mais espesso é o 
material); 
‐ Metais: bons condutores térmicos; 
‐ Polímeros: bons isolantes térmicos; 
 
OBS: Alta condutividade térmica = Baixo 
isolamento da polpa; 
 Difusividade térmica: velocidade pela 
qual um corpo de temperatura não 
 
uniforme atinge um estado de equilíbrio 
térmico (estímulos térmicos transientes); 
‐ Está relacionado com materiais 
forradores e depende do tempo de 
aplicação do estímulo; 
‐ D.T. = condutividade térmica /calor 
específico x densidade do material; 
 Coeficiente de expansão térmica linear 
(CETL): alteração do comprimento 
quando sua temperatura altera 1°C; 
 
OBS: Na odontologia, o ideal é que o 
material restaurador se expanda ou se 
contraia de forma semelhante às estruturas 
dentais (esmalte e dentina). A diferença de 
contração/dilatação possui o inconveniente 
de não acompanhar o dente na mesma 
proporção, podendo causar fendas entre a 
restauração e o dente em si, que provocam 
micro infiltração, sendo pontos de 
sensibilidade e infecção; 
OBS2: Cimento de ionômero de vidro é o que 
mais se aproxima da dentina; 
2. Elétricas: 
 Energia de superfície: película adquirida – 
proteínas e nutrientes presentes na saliva 
que se depositam no dente algumas 
horas após a escovação mecânica 
(pode vir a formar placa, desde que o 
intervalo entre uma escovação e outra 
seja muito longo e/ou haja restos 
alimentares nos dentes, proporcionando 
o desenvolvimento de bactérias); 
 Galvanismo: é a geração de correntes 
elétricas provocada pelo contato de dois 
materiais metálicos, provocando 
sensibilidade; 
‐ Restaurações metálicas; 
‐ Fenômeno acelerado pelo fluido 
salivar carregado de elétrons; 
 
 Solubilidade: é a quantidade de 
dissolução de estruturas dentais 
(perimólise) ou material dentário em meio 
líquido; 
‐ Perimólise é mais decorrente do ácido 
estomacal que vai à boca por conta 
de regurgitação; 
‐ Também causado por Coca-cola; 
OBS: pacientes com bruxismo não são 
aconselháveis para restaurações mecânicas; 
OBS²: é possível que seja necessário remover 
os pontos de contatos dentários 
interproximais de dentes restaurados com 
liga metálica para evitar dor e sensibilidade. 
CONTUDO, é bem mais correto utilizar o 
material forrador para evitar que isso 
aconteça (cimento hidróxido de cálcio); 
 Corrosão: 
 
 
3. Mecânicas: 
 Tensão: força por unidade de área; 
 
‐ A força mastigatória possui diversas 
tensões dependendo do dente 
(área); 
 
‐ Tração (a), compressão (b) e 
cisalhamento(c): 
 
 Deformação: elástica, plástica e 
fratura; 
 
ELÁSTICA 
Objeto volta ao que era antes 
 
PLÁSTICA 
Deformação permanente; 
 Módulo de elasticidade = 
tensão/deformação; 
‐ Materiais rígidos: não possuem 
elasticidade e acabam fraturando 
quando submetidos a determinada 
pressão; 
 Limite de proporcionalidade: é a tensão 
na curva de tensão-deformação quando 
esta para de ser linear; 
 Limite convencional de escoamento: é a 
tensão de um valor, selecionado 
arbitrariamente, de deformação 
permanente; 
 Resistência máxima: é a tensão na qual 
ocorre a fratura de um material; 
OBS: 
Deformação elástica – limite de 
proporcionalidade; 
Deformação plástica – resistência máxima 
FRATURA 
 Alongamento 
(ductibilidade)/compressão 
(maleabilidade): é a quantidade de 
deformação que um material pode 
suportar antes da ruptura; 
 Resiliência: é a energia absorvida até o 
limite de proporcionalidade (fase 
elástica); 
‐ Fase elástica; 
‐ Se não houver resiliência, é um 
material frágil; 
 
CURVA TENSÃO-DEFORMAÇÃO 
 Rigidez: é a energia absorvida até o limite 
de resistência máxima; 
‐ Fase plástica; 
T = Força / área 
 
 
 
 
OBJETIVO: 
 Avaliar propriedades físicas e mecânicas 
dos materiais; 
CONCEITOS: 
 Estricção: é a diminuição na área de 
secção do corpo de prova durante o 
ensaio de tração, referido à área de 
secção original; 
 Alongamento: é o aumento em 
comprimento, referindo ao comprimento 
inicial, medido após a ruptura; 
 Limite de Elástico: definido como a maior 
tensão que um corpo pode suporta, sem 
deixar qualquer deformação 
permanente quando o material é 
descarregado; 
 Limite de Escoamento: é a tensão 
máxima, além da qual o corpo de prova 
poderá apresentar deformações 
plásticas, mesmo sem o aumento de 
tensões. Resistência Limite É a tensão que 
atua na estrutura, no momento em que 
esta sofre a carga máxima. 
TIPOS: 
 Ensaio de tração: consiste basicamente 
em submeter um corpo-de-prova (CP) a 
um esforço uniaxial crescente que tende 
a alongá-lo na direção da aplicação da 
carga até a ruptura; 
 Propriedades e vantagens: 
‐ É o ensaio mais utilizado na 
Odontologia; 
‐ Facilidade de aplicação; 
‐ Baixo custo; 
‐ Boa reprodutividade dos resultados; 
‐ Permite a determinação de um 
grande número de propriedades 
mecânicas; 
 Metais não rígidos não passam por longa 
fase elástica; 
 Ensaio de microtração: considerada 
como o teste mais confiável para 
avaliação da união de sistemas adesivos 
com a estrutura dentária principalmente 
a dentina; 
 Interpretação dos resultados baseia-se na 
teoria de Griffith (1920): a resistência 
coesiva dos corpos sólidos diminui com o 
aumento do volume e da área de 
secção transversa; 
 Permite avaliar a resistência adesiva de 
dimensões da área transversal; 
 Redução da área de teste (< 2,0mm) 
mostram valores de resistência adesiva 
superiores; 
 Fratura dos espécimes ocorre de forma 
adesiva, sem fraturas coesivas no 
substrato; 
 Possibilidade de obtenção de vários 
espécimes num único dente; 
 Facilita a análise dassuperfícies em 
microscopia eletrônica de varredura. 
 Considerada como o teste mais confiável 
para avaliação da união de sistemas 
adesivos com a estrutura dentária 
principalmente a dentina; 
 Ensaio de compressão: 
 Fundamenta-se na aplicação de uma 
força numa velocidade constante 
 
comprimindo um sólido, provocando a 
ruptura no corpo-de-prova; 
 
 
 Ensaio de cisalhamento: 
 Objetivos: 
‐ Determinar a resistência das interfaces 
de colagem; 
‐ Resistência ao corte dos materiais; 
‐ Quantificar o desempenho dos 
materiais em estado de torção; 
 
 Ensaio de micro-cisalhamento; 
 Ensaio de dobramento e flexão: 
 Dobramento: dobrar um corpo de prova 
retilíneo de seção circular, retangular ou 
quadrada, assentados em dois apoios 
afastados a uma distância especificada 
de acordo com o tamanho do corpo de 
prova, aplica um carga perpendicular ao 
eixo do corpo de prova, até atingir um 
ângulo desejado (90o , 120o , 180o ); 
 Flexão: realizado em materiais frágeis e 
em materiais resistentes, onde, o principal 
esforço é a flexão; 
 Ensaio de dureza: é propriedade 
empregada para se predizer a resistência 
de um material e sua capacidade de 
abrasionar estruturas dentais opostas; 
 Tipos de Dureza: 
‐ Por risco; 
‐ Por choque; 
‐ Por penetração: 
Dureza Brinell: 
 Erros e limitações do teste: 
o Distorção do material; 
o Inutilização da peça; 
o Não serve para peça que sofreram 
um tratamento superficial; 
o Não propício para áreas não planas - 
baixo custo; 
 Na odontologia: usa-se para 
determinar a dureza de metais e 
materiais metálicos; 
Dureza Rockwell: 
 Princípio do método: o ensaio é 
baseado na profundidade de 
penetração de uma ponta subtraída 
da retirada de uma carga maior e da 
profundidade causada pela 
aplicação de uma carga menor; 
 Vantagens do teste: 
o Diminui o tempo para a análise; 
o Livre de erros pessoais; 
o Utilização de perfuradores pequenos; 
 Tipos: comum e superficial; 
Dureza Vickers: 
 Vantagens da Vickers: 
o Impressões pequenas; 
o Grande precisão de medida; 
o Deformação nula do penetrador; 
o Existência de apenas uma escala; 
o Aplicação para todos os materiais; 
 
o Aplicação em qualquer espessura; 
 Microdureza: 
o Impressão microscópica; 
o Carga entre 1 kgf a 10 gf; 
o Utilização da mesma técnica; 
 Na odontologia: 
o Materiais friáveis; 
o Ligas de ouro 
o Restaurações fundidas; 
Dureza Knoop: 
 Penetrador em forma de pirâmide alongada; 
 Vantagens da microdureza Knoop: 
o Mais estreita que a Vickers; 
o Knoop não sofre muita recuperação elástica; 
o Profundidade da Knoop é metade da Vickers 
com a mesma carga; 
o Mensuração de materiais frágeis; 
 
 Ensaios de microinfiltração: 
 Microinfiltração marginal: consiste na 
passagem clinicamente indetectável de 
bactérias, fluidos, moléculas ou íons entre 
a parede da cavidade e o material 
restaurador; 
 Fatores: A localização da cavidade, 
deficiências na adesão e a baixa 
resistência ao desgaste do material 
restaurador podem ocasionar 
microinfiltração marginal, aliada à 
sensibilidade pós-operatória, reincidência 
da lesão cariosa, manchamento e 
necrose pulpar; 
 É avaliado pela penetração de 
marcadores de acordo com escores 
predeterminados: 
‐ Corantes (azul de metileno); 
‐ Marcadores químicos (NITRATO DE 
PRATA); 
‐ Marcadores radioativos; 
‐ Bactérias; 
‐ Cáries artificiais; 
‐ Outros; 
 Escores avaliados: 
 
‐ 0 – sem infiltração; 
 
‐ 1 – infiltração até 1/3 da parede 
gengival; 
 
‐ 2 – infiltração até 1/2 da parede 
gengival; 
‐ 3 – infiltração até 2/3 da parede 
gengival; 
 
‐ 4 – infiltração até a parede axial; 
 
 
 Ciclagem térmica: 
‐ É feita para provocar o estresse e 
consequente envelhecimento da 
restauração, simulando uma 
condição bucal; 
‐ 250, 500, 750, 1000 ciclos ( 5 graus 
Celsius a 55 graus Celsius); 
‐ Feita em Máquina de Ciclagem 
Térmica; 
 Análise das amostras: 
‐ É feita por três avaliadores calibrados; 
‐ Os escores divergentes são 
reavaliados; 
‐ Feita em Lupa Estereoscópica com 
aumento (20, 30, 40, 50 X);
‐ 
 
INTRODUÇÃO 
 Amálgama: 
‐ Retenção macromêcanica; 
‐ Sacrifício estrutura dental sadia; 
 
 Odontologia adesiva: 
‐ Retenção micromecânica; 
‐ Maior preservação de estrutura dental 
sadia; 
 Importância na odontologia: 
‐ Materiais de cimentação; 
‐ Materiais restauradores; 
‐ Selantes; 
 Selamento rigoroso entre o material e 
os substratos, com destruição mínima 
dos tecidos; 
ADESÃO 
 Conceito: força que une dois materiais 
distintos quando colocados em contato 
íntimo (distância máxima de 0,0007 µm); 
1. Adesão entre sólidos: 
‐ Superfícies rugosas; 
‐ Contato íntimo – ponta das áreas 
ásperas; 
 
AUSÊNCIA DE INTERAÇÕES ADESIVAS 
2. Adesão sólido-líquido: 
 Íntimo contato – grande área de 
superfície: maior interação adesiva; 
 
 Líquido: interface adesiva para os 
substratos (sólido); 
 Fatores que influenciam na capacidade 
do adesivo de estar em íntimo contato 
com o substrato 
a. Molhamento / Umedecimento: 
capacidade que o adesivo apresenta 
 
de recobrir totalmente o substrato, 
sem incorporar bolhas entre eles; 
 
‐ Ângulo de contato: ângulo formado 
entre a superfície do líquido e a 
superfície do sólido; 
 Menor ângulo maior molhamento; 
 Maior ângulo menor molhamento; 
 
‐ Energia de superfície: 
 Energia superficial – sólido; 
 Tensão superficial – líquido; 
 
b. Viscosidade: é a medida de 
resistência interna de um fluido ao 
escoamento; 
‐ Maior viscosidade – Maior Ângulo de 
contato; 
‐ Menor escoamento – Maior chance 
de aprisionar bolha de ar; 
c. Rugosidade da superfície: são as 
irregularidades na superfície do 
substrato; 
 
MECANISMOS DE ADESÃO 
1. Adesão mecânica: 
‐ Irregularidades microscópicas; 
‐ Penetração do adesivo (capacidade 
de molhamento); 
‐ Retenção micromecânica; 
2. Adesão física: 
‐ Força de atração moleculares; 
‐ Forças fracas; 
‐ Ligação rápida e reversível; 
3. Adesão química: 
‐ União por ligações covalentes ou 
iônicas; 
‐ Forte adesão; 
 Camada de “Smear”: 
‐ O termo “smear layer” é mais usado 
para descrever os microfragmentos ou 
microdetritos deixados sobre a 
dentina durante o preparo cavitário; 
‐ O termo também se aplica a qualquer 
tipo de fragmento produzido 
iatrogenicamente pelo corte ou 
desgaste, não somente da dentina, 
mas também do esmalte, cemento e 
mesmo da dentina do canal radicular; 
‐ A smear layer é composta de 
pequenas partículas de matriz 
colágena mineralizada, bem como 
partículas dentinárias inorgânicas, 
1 
•Aumenta o potencial de adesão 
2 
•Aumenta área de superfície 
3 
•Aumenta o intertravamento 
mecânico 
4 
•Aumenta chance de 
aprisionamento de ar 
 
saliva, sangue e numerosos 
microorganismos; 
 
 Condicionamento ácido: promove uma 
limpeza da superfície dentinária; 
‐ Em relação ao condicionamento da 
dentina, no início utilizava o ácido 
fosfórico a 50%, mas esta 
concentração foi considerada muito 
forte, e hoje existe um direcionamento 
para a utilização de uma 
concentração menor como 10 ou 37% 
com o intuito de diminuir a possível 
agressão ao complexo dentino 
pulpar; 
‐ O ácido fosfórico apresentou um 
melhor padrão de condicionamento; 
 
 
 
BICOMPATIBILIDADE 
 Biomaterial: material inanimado 
desenvolvido para interagir com os 
sistemas biológicos. Ex.: amálgama, resina 
composta, implantes orais; 
 Biocompatibilidade: capacidade de um 
material de desencadear uma resposta 
biológica apropriada em uma dada 
aplicação no organismo; 
 Efeitos adversos a materiais dentários – 
respostas biológicas: 
1. Respostas inflamatórias: 
‐ Ativação do sistema imunológico; 
‐ Alterações vasculares; 
‐ Edema; 
‐ Infiltração de células inflamatórias; 
‐ Pode resultar de uma toxicidade ou 
de uma alergia; 
 
2. Resposta alérgica:‐ Diferenciação difícil resposta 
inflamatória; 
‐ Ativação do sistema imunológico; 
‐ Macrófagos ou monócitos e linfócitos 
T e B; 
‐ Resposta antígeno-anticorpo; 
 
 
3. Resposta de toxicidade: é o 
potencial relacionado à dose de 
um material que pode causar 
morte de células ou tecido; 
 
4. Respostas mutagênicas: 
‐ Alteração na sequência de pares de 
base de DNA (Mutações); 
‐ Íons metálicos: níquel, cobre e berílio – 
materiais resinosos; 
‐ Mutações X Carcinogenicidade; 
TIPOS DE TESTES: 
1. Teste in vitro: 
 Vantagens: 
‐ Fácil execução; 
‐ Mais barato; 
‐ Altamente padronizados; 
‐ Avaliação em larga escala; 
 Desvantagem: 
‐ Relevância altamente questionável 
2. Teste in vivo em animais: 
 Vantagens: 
‐ Permitem interações sistêmicas 
complexas; 
‐ Respostas mais abrangentes que os in 
vitro; 
‐ Mais relevantes que os testes in vitro; 
 Desvantagem: 
‐ Relevância questionável em relação 
aos testes de uso; 
‐ Testes mais caros; 
‐ Consomem mais tempo; 
‐ Dependem de aprovações éticas; 
‐ Difíceis de controlar, interpretar e 
quantificar; 
3. Teste de aplicação ou de uso: 
 Vantagens: 
‐ Mais relevantes; 
‐ Teste mais importante de ser 
conduzido; 
 Desvantagens: 
‐ O teste mais caro; 
‐ É o que consome mais tempo; 
‐ Os problemas éticos são maiores; 
‐ São de difícil controle – 
impossibilidade de isolar variáveis; 
‐ São difíceis de interpretar e 
quantificar; 
IMPORTÂNCIA DA BIOCOMPATIBILIDADE EM 
MATERIAIS RESTAURADORES DIRETOS 
1. Biocompatibilidade com a mucosa: 
 Rugosidade: 
‐ Maior degradação; 
‐ Propicia aderência de bactérias; 
‐ Inflamação periodontal; 
‐ Ambiente adequado para 
desenvolvimento de cáries; 
 Lixiviação de componentes: 
‐ Monômeros não convertidos em 
polímeros; 
‐ Llixiviados da massa do material; 
‐ Respostas sistêmicas ou locais 
(dermatite de contato); 
 Degradação: 
‐ Polímero – clivagem das cadeias 
poliméricas – monômeros; 
‐ Degradação química – enzimas e 
esterase salivar – ataque à matriz 
resinosa – liberação de ácido 
metacrílico; 
‐ Fratura de parte do material; 
 Corrosão: 
‐ Reações eletroquímicas – liberação 
de íons metálicos; 
‐ Forças mecânicas (oclusais ou 
escovação dos dentes) – 
deslocamento de partículas; 
 
‐ Liberação de mercúrio - diminuição 
do uso; 
2. Biocompatibilidade com a dentina e 
a polpa: 
 Fatores agressivos à polpa: 
1. Pré-operatório: 
‐ Anestesia – alteração da 
permeabilidade dentinária – maior 
suscetibilidade de agressão; 
‐ Preparo cavitário - geração de calor – 
efeitos danosos à polpa; 
‐ Uso de spray ar-água; 
‐ Instrumentos rotatórios – movimentos 
intermitentes, com pouca pressão, 
capacidade de corte e giro de forma 
cêntrica; 
2. Transoperatório: 
‐ Secagem da dentina – fluxo de saída 
do fluido dos túbulos dentinários – 
inflamação da polpa; 
‐ Remoção da smear layer – aplicar 
seladores da estrutura dentária – 
diminuição da agressão; 
3. Pós-operatório: 
‐ Acabamento, polimento e ajuste 
oclusal – calor excessivo – danos 
pulpares; 
FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESPOSTA DO 
COMPLEXO DENTINO-PULPAR 
1. Profundidade cavitária: 
 
2. Idade do paciente – mudanças 
fisiológicas na dentina: 
‐ Aumento da espessura da dentina; 
‐ Diminuição da permeabilidade 
dentinária; 
3. Condição pulpar: 
‐ Diagnóstico correto – sucesso no 
tratamento;