Avanços em materiais fotopolimerizáveis para impressão 3D: efeitos de pós- polimerização, fontes de luz e nanotecnologia
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25148/tde-25032026-104416/ |
Resumo: | A manufatura aditiva tem se consolidado como uma das tecnologias mais promissoras na Odontologia Restauradora por possibilitar a confecção precisa e personalizada de restaurações e próteses por meio de resinas fotopolimerizáveis. No entanto, a ausência de protocolos padronizados de pós-polimerização e a variabilidade entre as unidades de cura disponíveis no mercado ainda representam limitações para a previsibilidade clínica e para a integração total desses fluxos ao modelo chairside. Paralelamente, a modificação nanotecnológica de resinas, especialmente com óxidos semicondutores como o dióxido de titânio (TiO) e suas formas dopadas, tem se mostrado uma estratégia potencial para aprimorar o desempenho mecânico e óptico desses materiais. Esta tese, estruturada em dois eixos experimentais, investigou de forma integrada os efeitos de diferentes protocolos de pós-polimerização, fontes de luz e da incorporação de nanotubos de TiO dopados com manganês (MnTiO) sobre as propriedades mecânicas e ópticas de resinas utilizadas em Odontologia Restauradora. No primeiro estudo, diferentes câmaras de cura (comerciais e alternativas) e tempos de exposição foram testados em resinas impressas provisórias, avaliando-se resistência à flexão, microdureza e estabilidade de cor. Protocolos de maior irradiância e espectro híbrido promoveram melhores resultados sem necessidade de duplicar o tempo de pós-cura, reforçando a importância do controle espectral e térmico sobre o simples prolongamento da exposição. No segundo estudo, avaliou-se o impacto da incorporação de MnTiO em duas resinas biocompatíveis, associadas a métodos distintos de pós-cura. A adição controlada das nanopartículas resultou em pequenas alterações nas propriedades mecânicas e ópticas, com leve redução na resistência inicial e discreta perda de translucidez, mas sem prejuízo clínico relevante. Após envelhecimento em água a 37 °C, todas as amostras apresentaram diminuição significativa do desempenho, destacando a influência da degradação hidrotérmica na durabilidade das resinas impressas. Os resultados indicam que o desempenho desses materiais depende da interação entre formulação e protocolo de pós-cura, sendo possível empregar câmaras alternativas de espectro híbrido com resultados comparáveis às unidades comerciais, desde que haja adequação da irradiância e temperatura ao sistema fotoiniciador. As conclusões contribuem para a padronização de protocolos reprodutíveis e para o desenvolvimento de resinas otimizadas, favorecendo o avanço dos fluxos digitais e o uso previsível da manufatura aditiva na Odontologia Restauradora. |
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Avanços em materiais fotopolimerizáveis para impressão 3D: efeitos de pós- polimerização, fontes de luz e nanotecnologiaAdvances in photopolymerizable materials for 3D printing: effects of post-polymerization, light sources, and nanotechnologyAdditive manufacturingDióxido de titânioFotopolimerizaçãoManufatura aditivaPhotopolymerizationTitanium dioxideA manufatura aditiva tem se consolidado como uma das tecnologias mais promissoras na Odontologia Restauradora por possibilitar a confecção precisa e personalizada de restaurações e próteses por meio de resinas fotopolimerizáveis. No entanto, a ausência de protocolos padronizados de pós-polimerização e a variabilidade entre as unidades de cura disponíveis no mercado ainda representam limitações para a previsibilidade clínica e para a integração total desses fluxos ao modelo chairside. Paralelamente, a modificação nanotecnológica de resinas, especialmente com óxidos semicondutores como o dióxido de titânio (TiO) e suas formas dopadas, tem se mostrado uma estratégia potencial para aprimorar o desempenho mecânico e óptico desses materiais. Esta tese, estruturada em dois eixos experimentais, investigou de forma integrada os efeitos de diferentes protocolos de pós-polimerização, fontes de luz e da incorporação de nanotubos de TiO dopados com manganês (MnTiO) sobre as propriedades mecânicas e ópticas de resinas utilizadas em Odontologia Restauradora. No primeiro estudo, diferentes câmaras de cura (comerciais e alternativas) e tempos de exposição foram testados em resinas impressas provisórias, avaliando-se resistência à flexão, microdureza e estabilidade de cor. Protocolos de maior irradiância e espectro híbrido promoveram melhores resultados sem necessidade de duplicar o tempo de pós-cura, reforçando a importância do controle espectral e térmico sobre o simples prolongamento da exposição. No segundo estudo, avaliou-se o impacto da incorporação de MnTiO em duas resinas biocompatíveis, associadas a métodos distintos de pós-cura. A adição controlada das nanopartículas resultou em pequenas alterações nas propriedades mecânicas e ópticas, com leve redução na resistência inicial e discreta perda de translucidez, mas sem prejuízo clínico relevante. Após envelhecimento em água a 37 °C, todas as amostras apresentaram diminuição significativa do desempenho, destacando a influência da degradação hidrotérmica na durabilidade das resinas impressas. Os resultados indicam que o desempenho desses materiais depende da interação entre formulação e protocolo de pós-cura, sendo possível empregar câmaras alternativas de espectro híbrido com resultados comparáveis às unidades comerciais, desde que haja adequação da irradiância e temperatura ao sistema fotoiniciador. As conclusões contribuem para a padronização de protocolos reprodutíveis e para o desenvolvimento de resinas otimizadas, favorecendo o avanço dos fluxos digitais e o uso previsível da manufatura aditiva na Odontologia Restauradora.Additive manufacturing has emerged as one of the most promising technologies in restorative dentistry, allowing for precise, customized fabrication of restorations and prostheses using photopolymerizable resins. However, the lack of standardized post-polymerization protocols and the variability among curing units still limit clinical predictability and full integration of these workflows into the chairside model. Meanwhile, nanotechnological modification of resinsparticularly with semiconductor oxides such as titanium dioxide (TiO) and its doped formshas been explored as a strategy to enhance mechanical and optical performance. This thesis, structured into two experimental axes, investigated the combined effects of different post-polymerization protocols, light sources, and the incorporation of manganese-doped TiO nanotubes (MnTiO) on the mechanical and optical properties of resins used in restorative dentistry. In the first study, various curing chambers (commercial and alternative) and exposure times were tested on provisional printed resins, assessing flexural strength, microhardness, and color stability. Higher-irradiance, hybrid-spectrum units promoted superior outcomes without requiring doubled exposure times, underscoring the importance of spectral and thermal control over mere duration. The second study evaluated the influence of MnTiO incorporation in two biocompatible resins, combined with different post-curing methods. Controlled nanoparticle addition led to minor changes in mechanical and optical behavior, with slight reductions in initial strength and translucency but no clinically relevant impairment. After water storage at 37 °C, all samples exhibited significant degradation, highlighting the role of hydrothermal aging in the long-term performance of printed resins. The results indicate that material behavior depends on the interplay between formulation and post-curing conditions, supporting the feasibility of using alternative hybrid-spectrum units when properly matched to the resins photoinitiator system. These findings contribute to the development of standardized, reproducible post-curing protocols and optimized resin formulations, fostering the advancement of digital workflows and the predictable use of additive manufacturing in restorative dentistry.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFuruse, Adilson YoshioMagão, Pedro Henrique2025-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25148/tde-25032026-104416/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-25T19:53:01Zoai:teses.usp.br:tde-25032026-104416Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-25T19:53:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A manufatura aditiva tem se consolidado como uma das tecnologias mais promissoras na Odontologia Restauradora por possibilitar a confecção precisa e personalizada de restaurações e próteses por meio de resinas fotopolimerizáveis. No entanto, a ausência de protocolos padronizados de pós-polimerização e a variabilidade entre as unidades de cura disponíveis no mercado ainda representam limitações para a previsibilidade clínica e para a integração total desses fluxos ao modelo chairside. Paralelamente, a modificação nanotecnológica de resinas, especialmente com óxidos semicondutores como o dióxido de titânio (TiO) e suas formas dopadas, tem se mostrado uma estratégia potencial para aprimorar o desempenho mecânico e óptico desses materiais. Esta tese, estruturada em dois eixos experimentais, investigou de forma integrada os efeitos de diferentes protocolos de pós-polimerização, fontes de luz e da incorporação de nanotubos de TiO dopados com manganês (MnTiO) sobre as propriedades mecânicas e ópticas de resinas utilizadas em Odontologia Restauradora. No primeiro estudo, diferentes câmaras de cura (comerciais e alternativas) e tempos de exposição foram testados em resinas impressas provisórias, avaliando-se resistência à flexão, microdureza e estabilidade de cor. Protocolos de maior irradiância e espectro híbrido promoveram melhores resultados sem necessidade de duplicar o tempo de pós-cura, reforçando a importância do controle espectral e térmico sobre o simples prolongamento da exposição. No segundo estudo, avaliou-se o impacto da incorporação de MnTiO em duas resinas biocompatíveis, associadas a métodos distintos de pós-cura. A adição controlada das nanopartículas resultou em pequenas alterações nas propriedades mecânicas e ópticas, com leve redução na resistência inicial e discreta perda de translucidez, mas sem prejuízo clínico relevante. Após envelhecimento em água a 37 °C, todas as amostras apresentaram diminuição significativa do desempenho, destacando a influência da degradação hidrotérmica na durabilidade das resinas impressas. Os resultados indicam que o desempenho desses materiais depende da interação entre formulação e protocolo de pós-cura, sendo possível empregar câmaras alternativas de espectro híbrido com resultados comparáveis às unidades comerciais, desde que haja adequação da irradiância e temperatura ao sistema fotoiniciador. As conclusões contribuem para a padronização de protocolos reprodutíveis e para o desenvolvimento de resinas otimizadas, favorecendo o avanço dos fluxos digitais e o uso previsível da manufatura aditiva na Odontologia Restauradora. |
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