Corrosion resistance of diamond-like carbon coated rotary endodontic instruments - pilot study

Abstract

Objetivo: Este estudo pretende avaliar se um revestimento de diamond-like carbon em limas endodônticas mecanizadas de Níquel-Titânio (Hyflex CM, Hyflex EDM and Reciproc Blue) tem um efeito protetor da superfície contra corrosão por contacto com hipoclorito de sódio (NaOCl).Materiais e métodos: Um total de 12 limas foram divididas em 6 grupos: 2 limas Hyflex CM, 2 Hyflex EDM, 2 Reciproc Blue, 2 Hyflex CM com revestimento DLC, 2 Hyflex EDM com revestimento DLC e 2 Reciproc Blue com revestimento DLC. Uma lima de cada grupo foi sujeita a dois protocolos de imersão em NaOCl com análise de superfície através de microscopia eletrónica de varrimento realizada após o primeiro e previamente ao segundo protocolo. A segunda lima do grupo foi mantida tal como fornecida pelo fabricante. No primeiro protocolo de imersão, cada lima foi dinamicamente imersa durante 5 minutos em 4 ml de hipoclorito a 6% e a uma temperatura de 37ºC. De seguida, a lima foi retirada e dinamicamente imersa em água destilada durante 1 minuto, com secagem posterior. Após a análise de superfície, as limas foram sujeitas ao segundo protocolo de imersão, no qual foram imersas em hipoclorito a 6% e retiradas imediatamente a seguir. Posteriormente, foram colocadas num suporte sem qualquer manipulação durante 1 hora, após a qual foram lavadas com água destilada e posterior secagem. Todas as limas foram novamente analisadas através de microscopia eletrónica de varrimento. Adicionalmente, duas limas (Hyflex EDM com e sem revestimento DLC) foram sujeitas a fadiga cíclica num dispositivo especificamente desenvolvido para o efeito.Resultados: A lima Hyflex CM mostrou uma textura de superfície uniforme com marcas de maquinação visíveis, tendo essa textura sido mantida após o revestimento de superfície com DLC. Após o segundo protocolo de imersão, a lima deste sistema com revestimento mostrou perda de DLC na superfície de corte da mesma. Relativamente ao sistema Hyflex EDM, a distinção mais notável foi uma suavização do relevo na porção interna da hélice das limas após o revestimento. A análise de superfície do sistema Reciproc Blue mostrou uma textura de superfície uniforme com máquinas de maquinação, tendo também o relevo da superfície sido mantido após a adição do revestimento de DLC, tendo este também demostrado sinais de resistência aos protocolos de imersão em hipoclorito visto não se ter verificado perdas de material em nenhuma das observações. O teste de resistência à fadiga cíclica revelou sinais de desgaste na aresta de corte da lima do sistema Hyflex EDM sem revestimento e perda significativa de material de revestimento na porção interna da hélice da lima revestida, ainda que a aresta de corte permanecesse mais integra (também esta com perda de material de revestimento).Conclusões: Os resultados do presente estudo sugerem que não se verifica uma diferença apreciável entre limas revestidas e não revestidas com diamond-like carbon no que concerne à resistência à corrosão decorrente do contacto destes instrumentos com hipoclorito de sódio.

Aim: The purpose of this study was to determine if a diamond-like carbon (DLC) coating in NiTi alloy engine-driven endodontic files (Hyflex CM, Hyflex EDM and Reciproc Blue) can protect the surface against sodium hypochlorite (NaOCl) driven corrosion.Materials and Methods: A total of 12 files were split in six groups: 2 Hyflex CM files (size 25, .06 taper, 25 mm), 2 Hyflex EDM files (size 25/~ OneFile, 25mm), 2 Reciproc Blue files, 2 Hyflex CM (size 25, .06 taper, 25 mm) files with DLC coating, 2 Hyflex EDM files (size 25/~ OneFile, 25mm) with DLC coating and 2 Reciproc Blue files with DLC coating. One file from each group was subject to two NaOCl immersion protocols, with surface analysis performed in between through scanning electron microscopy (SEM), and the other was left untouched as received by the company. In the first experimental NaOCl protocol, files were dynamically immersed for 5 minutes in 4 ml of 6% sodium hypochlorite solution at 37 ºC. Subsequently, files were immediately submitted to dynamic immersion in distilled water for 1 minute and air dried. Following SEM, in a second immersion protocol, the previously immersed files were briefly immersed in 4 ml of 6% sodium hypochlorite solution, immediately removed, and left untouched for 1 hour, after which all files were rinsed with distilled water and air dried. All files were observed in SEM. Additionally, two files (Hyflex EDM with and without DLC coating) were submitted to cyclic fatigue in a specifically developed device.Results: Uncoated Hyflex CM file showed a uniform texture with machining grooves, preserved after coating, and loss of DLC coating material on the cutting edge of the instrument after the second immersion protocol, while with the Hyflex EDM system the main noticeable change was in the coated EDM file which revealed a less pronounced texture, with the pits, pores and voids in the inner section of the coil having a smoother relief. Surface analysis of uncoated Reciproc Blue revealed a uniform texture with machining grooves, also preserved by DLC coating, and no signs of failure to resist the immersion protocol in both observations. Cyclic fatigue resistance testing showed signs of wear on the cutting edge of the Hyflex EDM uncoated instrument and extensive loss of coating on the inner section of the coil of the DLC coated file with the edge appearing to be better preserved in the latter.Conclusions: Our findings suggest there’s no difference concerning sodium hypochlorite driven corrosion resistance among files with diamond-like carbon coating or in its original surface.