Analysis of the effects of adding hydroxyapatite to glass ionomer cement: a systematic integrative review

Abstract

Introdução: Após a introdução do cimento de ionómero de vidro, várias melhorias na composição tiveram de ser estabelecidas de modo a melhorar as propriedades do material. Uma vez que o esmalte e a dentina são compostos principalmente por hidroxiapatite, estudos recentes procuraram integrá-la no cimento de ionómero de vidro. Objetivos: Explorar as propriedades físicas e químicas do cimento de ionómero de vidro com hidroxiapatite incorporada e comparar a biocompatibilidade para com o cimento de ionómero de vidro convencional. Material e Métodos: Foi realizada uma pesquisa bibliográfica na base de dados PubMed usando as palavras-chave e a combinação: (((cement, glass ionomer[MeSH Terms]) OR (glass ionomer)) AND ((durapatite[MeSH Terms]) OR (hydroxyapatite))). Resultados: Após a pesquisa, 18 artigos, publicados entre 2016 e 2023, foram os selecionados para esta revisão. Discussão: Foi revelado o papel fundamental da presença do cálcio na hidroxiapatite, influenciando as propriedades químicas e físicas. Foi observada uma melhoria das propriedades mecânicas tais como, resistência à flexão, tenacidade à fratura e a resistência ao desgaste. A um nível químico, foi verificada uma melhor libertação de flúor. Relativamente à biocompatibilidade, terá sido verificada sinais de forte fixação e diferenciação celular para os fibroblastos do ligamento periodontal, e uma redução da citotoxicidade para os fibroblastos gengivais. Quanto as células estaminais da polpa dentária, a hidroxiapatite não diminui a fixação das células. Conclusão: Ao melhorar todas essas propriedades, a incorporação de hidroxiapatite pode ser considerada uma inovação para o cimento de ionómero de vidro. No entanto, as condições experimentais podem diferir das condições clínicas.

Introduction: After the introduction of glass ionomer cement, several improvements in the composition had to be established in order to improve the properties of the material. Considering the composition of enamel and dentin, which is largely composed of hydroxyapatite, recent studies have attempted to incorporate this mineral into glass ionomer cement. Objectives: Explore the physical and chemical properties of the glass ionomer cement incorporating hydroxyapatite and compare the biocompatibility with the conventional glass ionomer cement. Material and Methods: A literature search was performed on the PubMed database using the keywords and combination: (((cement, glass ionomer[MeSH Terms]) OR (glass ionomer)) AND ((durapatite[MeSH Terms]) OR (hydroxyapatite))). Results: After the research, 18 articles published between 2016 and 2023 were selected for this review. Discussion: The fundamental role of the presence of calcium in hydroxyapatite, influencing the chemical and physical properties was revealed. An improvement in mechanical properties such as flexural strength, fracture toughness and wear resistance was observed. At a chemical level, a higher fluoride release was verified. Regarding biocompatibility, there were signs of strong cell attachment and differentiation for periodontal ligament fibroblasts, and a reduction of cytotoxicity for gingival fibroblasts. As for the dental pulp stem cells, hydroxyapatite does not decrease the cell attachment. Conclusion: By improving all these properties, the incorporation of hydroxyapatite can be considered as an innovation for glass ionomer cement. However, experimental conditions may differ from clinical conditions.