Evaluation of Corrosion and Degradation of Orthodontic Mini-Implants in Ti6Al4V Alloy Preliminary Study

Abstract

Introdução: Os mini-implantes ortodônticos (MIs) compostos por uma liga de Ti6Al4V proporcionam uma ancoragem esquelética absoluta, mas são suscetíveis à corrosão no ambiente oral, o que pode libertar iões metálicos, comprometer a estabilidade do implante e desencadear respostas inflamatórias. Objetivo: Avaliar o comportamento da corrosão em duas marcas comerciais de MIs Ti6Al4V submetidos em soluções com diferentes concentrações de colutório com Clorhexidina (CHX) em saliva artificial. Materiais e Métodos: Foram utilizados MIs da Dewimed® e VectorTASTM, os colutórios utilizados foram Eludril Classic® (com álcool) e Bexident Post® (sem álcool). Mediu-se o pH, a condutividade elétrica, o FTIR em transmitância, o circuito aberto e espetroscopia de impedância eletroquímica, antes e após a incubação a 37ºC com agitação durante 15 dias. Resultados: Os resultados mostraram que a marca dos MIs influenciou significativamente a variação do pH e da condutividade elétrica das soluções, refletindo diferenças na composição e reatividade das ligas metálicas. A presença de álcool no colutório teve um impacto estatisticamente significativo na variação do pH, mas não na condutividade elétrica, enquanto o rácio colutório/saliva afetou a condutividade em ambos os grupos de MIs. Discussão: Observou-se que havia alterações significativas nas soluções, que se pressupõe que seja da corrosão dos MIs. Esta corrosão pode ser pela formação de óxidos à superfície ou por libertação de iões metálicos. Conclusão: A estabilidade química e eletroquímica dos MIs pode ser significativamente afetada pela composição do meio oral.

Introduction: Orthodontic mini-implants (MIs) made of a Ti6Al4V alloy provide absolute skeletal anchorage but are susceptible to corrosion in the oral environment, which can release metal ions, compromise implant stability and trigger inflammatory responses. Objective: To evaluate the corrosion behaviour of two commercial brands of Ti6Al4V MIs subjected to solutions with different concentrations of chlorhexidine (CHX) mouthwash in artificial saliva (AS). Materials and Methods: MIs from Dewimed® and VectorTASTM were used, and the mouthwashes used were Eludril Classic® (with alcohol) and Bexident Post® (without alcohol). The pH, electrical conductivity, FTIR transmittance, open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy were measured before and after incubation at 37°C with agitation for 15 days. Results: The results showed that the brand of MIs significantly influenced the variation in pH and electrical conductivity of the solutions, reflecting differences in the composition and reactivity of the metal alloys. The presence of alcohol in the mouthwash had a statistically significant impact on pH variation, but not on electrical conductivity, while the mouthwash/saliva ratio affected conductivity in both MIs groups. Discussion: Significant changes were observed in the solutions, which are assumed to be due to corrosion of the MIs. This corrosion may be due to the formation of oxides on the surface or the release of metal ions. Conclusion: The chemical and electrochemical stability of MIs can be significantly affected by the composition of the oral environment.