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Dental plaque is formed by thousands of bacteria dispersed in a matrix of salivary glycoproteins and extracellular polysaccharides that are difficult to remove from hard intraoral surfaces. Due to the resistance of bacteria to antibiotics, excessive dental plaque causes pulp necrosis, periapical gingivitis, and periodontitis. Currently, the most used dental crowns to replace natural teeth are lithium disilicate. This category of glass-ceramic presents colour, light transmission, transparency, and natural-looking shadows, ensuring an aesthetic behaviour identical to the one found on the tooth. In addition to these characteristics, it has adequate mechanical properties to prevent severe wear due to chewing and speaking. The objective of this work is to produce and characterize various compositions of glass and glass-ceramics that have, in their composition, ions described as antibacterial - zinc and cerium - in order to develop materials for dental crowns with antibacterial activity, which prevent the adhesion of bacteria to the restorations’ surface. Considering the results obtained, the crystallographic analyses revealed that, generally, phases of lithium metasilicate, lithium disilicate, cristobalite, lithium phosphate and cerium were precipitated. The microhardness and fracture toughness values obtained are similar to those presented by the commercial material used as reference (IPS e.max CAD), ~ 5.80 GPa and 2.0 MPa.m1/2, respectively. The mechanical properties are due to the micrographs presented, which show that the lithium disilicate crystals have an acicular morphology. The addition of ceria oxide promoted the precipitation of cerium crystals, responsible for the exceptional optical properties. In the study of antibacterial properties, the compositions Zero and C (which contain lithium, phosphate, potassium and - in the case of composition C - cerium ions) were the most promising, showing lower optical density values than the control, demonstrating bactericidal action. Chemical analysis of the solutions incubated with the glasses and glass-ceramics for 24 and 48 h showed leaching of lithium and cerium ions, which are generally attributed to an important role in antibacterial activity. A placa dentária é formada por milhares de bactérias dispersas numa matriz de glicoproteínas salivares e polissacarídeos extracelulares difícil de remover das superfícies intraorais duras. Devido à resistência das bactérias aos antibióticos, o excesso de placa dentária provoca necrose da polpa, gengivite periapical e periodontite. Atualmente, as coroas dentárias mais utilizadas para substituir os dentes naturais são de dissilicato de lítio. Esta categoria de vitrocerâmico apresenta cor, transmissão de luz, transparência e sombras de aparência natural, assegurando um comportamento estético idêntico ao do dente. Além destas características, possui propriedades mecânicas adequadas para prevenir o desgaste severo, devido à mastigação e fala. O objetivo deste trabalho é produzir e caracterizar várias composições de vidros e vitrocerâmicos que possuem, na sua composição, iões descritos como antibacterianos - zinco e cério - de modo a desenvolver materiais para coroas dentárias com atividade antibacteriana, que impeçam a adesão das bactérias na superfície das restaurações. Tendo em conta os resultados obtidos, as análises cristalográficas revelaram que, de modo geral, foram precipitadas fases de metassilicato de lítio, dissilicato de lítio, cristobalite, fosfato de lítio e cério. Os valores obtidos de microdureza e tenacidade à fratura são semelhantes aos valores apresentados pelo material comercial utilizado como referência (IPS e.max CAD), ~ 5.80 GPa e 2.0 MPa.m1/2, respetivamente. As propriedades mecânicas devem-se às micrografias apresentadas, que demonstraram que os cristais de dissilicato de lítio possuem uma morfologia acicular. A adição de óxido de céria promoveu a precipitação de cristais de cério, responsáveis pelas excecionais propriedades óticas. No estudo das propriedades antibacterianas, as composições Zero e C (que contêm iões de lítio, fosfato, potássio e, no caso da composição C, iões de cério) foram as mais promissoras, apresentando valores de densidade ótica menores do que o controlo, evidenciando a ação bactericida. A análise química das soluções incubadas com os vidros e vitrocerâmicos durante 24 e 48 h demonstraram lixiviação de iões de lítio e de cério, aos quais é geralmente atribuído um papel relevante na atividade antibacteriana. Mestrado em Materiais e Dispositivos Biomédicos |
