Article de méthode

Évaluation de la force d’adhérence entre des agrégats de trioxyde minéral prémélangés et poudre-liquide et divers ciments verre-ionomère : une étude in vitro

DOI :

10.3791/69053

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10 octobre 2025

 ,  ,  , 
1Department of Endodontics, Faculty of Dentistry, Marmara University

Dans cet article

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ici, nous présentons une étude in vitro évaluant la force d’adhérence à court terme entre deux formulations d’agrégats de trioxyde minéral (poudre-liquide et prémélangé) et deux types de ciments en verre ionomère (conventionnels et modifiés à la résine).

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cette étude vise à évaluer comparativement les forces d’adhérence des formes prémélangées et poudre-liquide d’agrégats de trioxyde minéral (MTA) avec le ciment verre-ionomère conventionnel (CGIC) et le ciment verre-ionomère modifié à la résine (RMGIC).

Soixante échantillons d’essai ont été préparés et divisés en quatre groupes (n = 15) sur la base des combinaisons de type MTA et de ciment verre-ionomère utilisées. Après la mise en place du MTA et une période de prise standardisée de 15 minutes, les matériaux en verre ionomère ont été appliqués conformément aux instructions du fabricant. Les essais de résistance au cisaillement ont été effectués à l’aide d’une machine d’essai universelle, et les modes de défaillance ont été analysés au stéréomicroscope.

Le MTA poudre-liquide combiné au RMGIC a présenté la force d’adhérence la plus élevée (p < 0,001). Le RMGIC a montré une force d’adhérence significativement plus élevée que le CGIC pour les deux formes MTA. Une différence statistiquement significative dans la distribution des modes de défaillance a été observée dans le groupe MTA prémélangé (p = 0,020).

Les résultats démontrent que la forme physique du MTA et la composition chimique du ciment ionomère affectent considérablement la force d’adhérence. De plus, la distribution des modes de défaillance différait d’un groupe à l’autre : les défaillances cohésives prédominaient dans le groupe MTA-RMGIC prémélangé, tandis que les défaillances mixtes et adhésives étaient plus fréquentes dans le groupe CGIC. Ces résultats suggèrent que le MTA poudre-liquide combiné au RMGIC offre l’adhérence la plus fiable et peut être préférable dans les scénarios cliniques nécessitant une liaison durable.

Introduction

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La thérapie pulpaire vitale (VPT) est une intervention thérapeutique visant à préserver l’intégrité structurelle des tissus pulpaires compromis, généralement en raison de facteurs tels que des lésions carieuses ou des blessures traumatiques. La VPT est devenue une pierre angulaire de l’endodontie contemporaine en raison de sa capacité à préserver les tissus pulpaires sains en soutenant les mécanismes intrinsèques de guérison et de réparation du corps. Ces interventions thérapeutiques reposent sur les mécanismes de réparation cellulaire inhérents à la pulpe 1,2. Par conséquent, l’utilisation de matériaux dentaires dans ce cadre repose sur la promotion de la formation de tissus durs par les cellules pulpaires résiduelles, le scellement des zones exposées et la culture d’un environnement propice à la préservation de la vitalité pulpaire. Par conséquent, les matériaux utilisés dans le VPT doivent respecter des principes biologiques fondamentaux, notamment la biocompatibilité et la bioactivité. De plus, il est impératif qu’ils favorisent la prolifération des cellules souches de la pulpe dentaire et accélèrent la cicatrisation pulpaire3.

L’agrégat de trioxyde minéral (MTA) est un matériau privilégié dans le VPT en raison de ses propriétés biologiques complètes 4,5,6,7. La recherche a démontré que le MTA facilite la cicatrisation pulpaire, favorise la dentinogenèse et présente des capacités d’étanchéité à long terme. Il a été démontré que le MTA possède plusieurs propriétés avantageuses, notamment la biocompatibilité, l’activité antimicrobienne, la capacité de préserver l’intégrité pulpaire et la fonction physiologique, la capacité d’induire une régénération tissulaire au contact de la pulpe dentaire et l’absence d’effets cytotoxiques8. Cependant, les formulations poudre-liquide de MTA présentent certains inconvénients, notamment des variations du rapport poudre/liquide dues au mélange dépendant de l’opérateur et une résistance réduite au lavage9. Pour remédier à ces limitations, des produits MTA prémélangés sous forme de mastic ont été introduits. Ces produits se caractérisent par leurs formulations prêtes à l’emploi, qui présentent une consistance et un rapport optimaux. Ces matériaux MTA prémélangés sont jugés adaptés à toutes les applications MTA conventionnelles et sont réputés pour réduire le risque de lavage en raison de leur composition standardisée 9,10.

L’efficacité du VPT dépend de l’intégrité de l’étanchéité entre le biomatériau et le matériau de restauration. Par conséquent, il est essentiel d’obtenir un lien solide entre le biomatériau et le matériau de restauration pour minimiser les microfuites bactériennes et assurer un pronostic favorable à long terme 4,11. D’un point de vue clinique, lorsque le MTA est utilisé dans le VPT, il est généralement recouvert immédiatement de ciment de verre ionomère ou de résine composite7. Les ciments en verre ionomère modifié à la résine (RMGIC) présentent plusieurs avantages par rapport aux ciments en verre ionomère conventionnels (CGIC), notamment un temps de travail prolongé, une prise rapide et une meilleure adhérence. De plus, les RMGICs font preuve de résilience aux variations du rapport poudre/liquide, une préoccupation répandue dans les techniques dépendantes de l’opérateur12,13. Cependant, compte tenu de la présence de monomères libres, la biocompatibilité des CGIC peut être considérée comme inférieure à celle des CGIC13. Les RMGIC, en raison de leur temps de prise rapide et de leur résistance mécanique supérieure, sont particulièrement adaptés aux restaurations postérieures soumises à un stress occlusal ou dans les scénarios cliniques où le contrôle de l’humidité est partiellement compromis. À l’inverse, les CGIC sont avantageux dans les lésions cervicales, les restaurations de la surface radiculaire et chez les patients à haut risque de carie, en raison de leur libération de fluorure et de leur biocompatibilité. Néanmoins, l’adoption de ces matériaux peut être limitée par certaines limitations : les CGRIC sont sujets au retrait de polymérisation et peuvent présenter un durcissement insuffisant dans les zones où l’accès à la lumière est limité, tandis que les CGIC présentent une résistance mécanique plus faible et une résistance à l’usure réduite14.

Même si de nombreuses études ont été menées sur la force d’adhérence entre le MTA et divers matériaux de restauration sus-jacents, les résultats se sont avérés incohérents 15,16,17,18. À ce jour, cependant, une seule étude a spécifiquement évalué l’effet de la composition et de la formulation des ciments en verre ionomère sur la force d’adhérence. Dans l’étude menée par Ergül et al., bien que l’effet du type de ciment verre-ionomère ait été examiné, une seule forme de MTA a été utilisée, et l’influence potentielle de la formulation de MTA n’a pas été prise en compte4. L’objectif de la présente étude est d’évaluer la force d’adhérence entre les formes poudre-liquide et prémélangée de MTA et deux types de ciments en verre ionomère : conventionnels et modifiés à la résine. L’hypothèse initiale de l’étude postule que le MTA prémélangé démontrera une force d’adhérence supérieure lorsqu’il est utilisé avec des ciments en verre ionomère. La deuxième hypothèse postule que, pour les deux formes de MTA, les ciments en verre ionomère modifiés à la résine présenteront une force d’adhérence plus élevée que les ciments en verre ionomère conventionnels.

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Protocole

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REMARQUE : Cette étude in vitro n’a pas nécessité d’approbation éthique car aucun sujet humain ou animal n’a été impliqué. L’étude a été menée conformément aux principes de la Déclaration d’Helsinki.

1. Préparation de l’échantillon

REMARQUE : Le calcul de la taille de l’échantillon a été basé sur une taille d’effet de 0,40, α = 0,05 et puissance = 0,80, ce qui a donné un minimum de 10 échantillons par groupe. Pour améliorer la fiabilité statistique, 15 échantillons par groupe ont été utilisés.

  1. Utilisez un total de 60 anneaux métalliques normalisés, chacun avec une cavité cylindrique de 4 mm de diamètre et de 3 mm de profondeur, pour contenir les matériaux MTA (voir Figure 1).
  2. Application du MTA poudre-liquide
    REMARQUE : Le fabricant recommande de mélanger les composants en poudre et liquides dans un rapport de 1:1 en volume pour obtenir des propriétés de manipulation et une résistance physique optimales.
    1. Placez la poudre sur une plaque de verre propre et ajoutez progressivement le liquide fourni à l’aide d’un compte-gouttes stérile. Mélangez les composants avec une spatule métallique pendant 30 à 60 s jusqu’à l’obtention d’une consistance homogène semblable à du mastic.
    2. Transportez le matériau mélangé dans les cavités normalisées à l’aide d’un support MTA.
    3. Compactez doucement avec un bouchon pour éviter l’incorporation de bulles d’air.
  3. Application de MTA prémélangé
    1. Distribuez le matériau directement dans les cavités à l’aide d’une canule jetable fixée à la seringue.
    2. Utilisez un obturateur pour assurer une adaptation et un compactage corrects du matériau dans la cavité.
  4. Placez une pastille de coton imbibée d’eau distillée sur le matériau pour favoriser la prise (15 min).
    REMARQUE : Comme indiqué dans la littérature, les conditions humides améliorent l’adaptation interfaciale et les propriétés de liaison du MTA, tandis que les conditions sèches peuvent nuire à ce processus19.

2. Application de ciment

  1. Positionnement du moule et standardisation de surface
    1. Après la mise en place initiale des matériaux MTA, positionnez soigneusement des moules cylindriques en silicone de dimensions intérieures de 2 mm de diamètre et de 2 mm de hauteur au-dessus des cavités remplies de MTA.
  2. Demande d’admission au CGIC
    1. Versez les composants en poudre et liquides sur un tampon mélangeur propre et sec à l’aide de la cuillère et du compte-gouttes fournis, en suivant le rapport poudre/liquide spécifié par le fabricant de 2,5:1 en poids (1 cuillère rase de poudre pour 2 gouttes de liquide)
    2. Mélangez les composants avec une spatule en plastique dans un mouvement circulaire pendant 30 à 45 s jusqu’à l’obtention d’une consistance lisse et homogène.
    3. Transférez immédiatement le matériau mélangé dans la cavité du moule positionnée sur la surface MTA définie, à l’aide d’un instrument de remplissage en plastique pour minimiser l’inclusion de bulles d’air.
    4. Laissez le matériau s’autopolymériser pendant 6 minutes à température ambiante avant de retirer le moule.
  3. Application du CMGIM
    1. Distribuez le RMGIC directement dans le moule à l’aide de la seringue préchargée et de la canule jetable fournies.
    2. Évitez les vides et assurez une adaptation complète à la surface MTA.
    3. Polymériser le matériau à l’aide d’une lampe à polymériser LED d’une intensité de 1000 mW/cm² pendant 20 s, en tenant la pointe photopolymérisable à environ 1-2 mm de la surface du matériau.
  4. Transférez les échantillons dans un incubateur humidifié et stockez-les à 37 °C et à 100 % d’humidité pendant 24 h pour simuler les conditions intrabuccales et permettre une maturation complète du matériau avant les essais mécaniques.

3. Essai de résistance au cisaillement à l’aide d’une machine d’essai universelle

  1. Allumez la machine d’essai universelle et lancez le logiciel d’exploitation sur l’ordinateur de commande connecté avant le test.
  2. Installez le capteur de pesage approprié (capacité de 1000 N) et laissez le logiciel système le calibrer automatiquement.
    REMARQUE : Un gabarit en acier inoxydable personnalisé a été monté sur la plate-forme fixe inférieure de l’appareil pour maintenir solidement l’échantillon. Le gabarit a été spécialement conçu pour empêcher les mouvements latéraux et s’assurer que la force serait appliquée tangentiellement à l’interface MTA-verre ionomère.
  3. Fixez une lame métallique en forme de ciseau (2 mm de largeur, 0,5 mm d’épaisseur) à la traverse mobile supérieure de la machine d’essai et alignez le bord de la lame horizontalement au niveau de l’interface de chaque échantillon pour appliquer une force de cisaillement uniforme.
    REMARQUE : Chaque échantillon a été placé à l’intérieur du gabarit de sorte que l’interface collée entre le MTA et le ciment verre-ionomère soit exposée et alignée parallèlement à la lame du ciseau ; L’alignement a été vérifié visuellement et ajusté manuellement pour s’assurer que la charge appliquée était dirigée strictement vers l’interface adhésive sans introduire de composants de traction ou de compression.
  4. Une fois correctement sécurisé, lancez le protocole de test à partir de l’interface logicielle de la machine de test.
  5. Réglez la vitesse de la traverse à 1 mm/min, conformément aux normes internationales (par exemple, ISO 29022 pour les essais d’adhésifs dentaires20).
  6. Démarrez l’appareil et appliquez une force de cisaillement progressive à l’échantillon via la lame du ciseau jusqu’à ce qu’une défaillance de la liaison se produise.
  7. Enregistrez automatiquement la valeur de charge maximale (en Newtons) au moment du décollage.

4. Collecte et calcul des données

  1. Divisez la force enregistrée (N) par la surface collée (en mm²) pour obtenir la résistance au cisaillement en mégapascals (MPa).
  2. Exportez toutes les mesures à partir du logiciel de test.
  3. Analyse des modes de défaillance
    1. Examinez chaque échantillon décollé au microscope à un grossissement de 20x.
    2. Classez les types de défaillance comme suit : Séparation de l’adhésif à l’interface MTA-GIC ; Défaillance cohésive au sein de l’ATM ou du GIC lui-même ; Mixte - une combinaison des deux (voir Figure 2).
    3. Effectuez la classification avec deux évaluateurs indépendants et consultez un troisième évaluateur pour parvenir à un consensus en cas de désaccord.

5. Analyse statistique

  1. Effectuez l’analyse à l’aide d’IBM SPSS Statistics v29. Évaluez la normalité des données à la fois visuellement et statistiquement.
  2. Indiquez les intervalles médians et interquartiles pour les variables continues, ainsi que les fréquences et les pourcentages pour les variables catégorielles.
  3. Utilisez le test U de Mann-Whitney pour comparer des variables continues et appliquez le test du khi-deux à des variables catégorielles. Considérez un niveau d’erreur de type I de 5 % comme statistiquement significatif.

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Résultats

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La distribution des valeurs de force mesurées au moment de la séparation des ciments en verre ionomère de la surface du MTA est présentée dans le tableau 1. La force moyenne la plus élevée a été enregistrée dans le groupe combinant du ciment verre-ionomère modifié à la résine avec du MTA poudre-liquide, tandis que la force moyenne la plus faible a été observée dans le groupe combinant du ciment verre-ionomère conventionnel avec du MTA prémélangé. Lorsqu’elles sont évaluées séparément, les valeurs de forc...

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Discussion

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L’adhérence du MTA sur le ciment verre-ionomère sus-jacent est influencée par plusieurs facteurs. Les oxydes métalliques présents à la surface du MTA ont la capacité de former de fortes liaisons chimiques avec la matrice de verre ionomère. De plus, la présence de porosités de surface améliore la rétention micromécanique en augmentant la surface disponible4. Dans la présente étude, le MTA prémélangé évalué contient une formulation comprenant du silicate tricalcique...

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Biographie MTA +Cerkamed, Pologne1703251pour l’obturation
Réparation BIO-CAngélus, Brésil77418pour l’obturation
Doublure en verreWP Dental, Allemagne241328pour l’étanchéité
Bloc métalliqueMoya Yap ? Marché,Sanliurfa,TurquieST00103pour la préparation des échantillons
Restaurer+D-Tech, IndeRC030424pour l’étanchéité
SPSS v29  ;IBM SPSS Corp, Armonk, New York, États-Unishttps://www.ibm.com/products/spss-statisticsAnalyse statistique
StéréomicroscopeLeica MZ 7.5, Leica Microsystems, Allemagne10450159pour identifier le type d’échec
Machine d’essai universelleShimadzu, AGS-X, JaponRéf. C224-E057Cpour la mesure de la résistance au cisaillement
VALO Lampe à polymériser LED sans fil  ;Ultradent, États-Unis5941pour photopolymérisation

Références

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