UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SAÚDE COLETIVA

ÁREA DE CONCENTRAÇAO EM ODONTOLOGIA

GIOVANNA DE FÁTIMA ALVES DA COSTA

RUGOSIDADE SUPERFICIAL E ADESÃO BACTERIANA EM COMPÓSITOS COM

NANOPARTÍCULAS APÓS ACABAMENTO E POLIMENTO

NATAL/RN

2014

GIOVANNA DE FÁTIMA ALVES DA COSTA

RUGOSIDADE SUPERFICIAL E ADESÃO BACTERIANA EM COMPÓSITOS

NANOPARTICULADOS APÓS ACABAMENTO E POLIMENTO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação

em Saúde Coletiva do Departamento de Odontologia da

Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como parte

dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em

Saúde Coletiva, com área de concentração em

Odontologia.

Orientadora: Prof.ª Drª. Isauremi Vieira de Assunção.

NATAL/RN

2014

GIOVANNA DE FÁTIMA ALVES DA COSTA

RUGOSIDADE SUPERFICIAL E ADESÃO BACTERIANA EM COMPÓSITOS

NANOPARTICULADOS APÓS ACABAMENTO E POLIMENTO

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Saúde Coletiva do

Departamento de Odontologia da Universidade Federal do Rio Grande do

Norte, em banca de defesa, como parte dos requisitos para a obtenção do título

de Mestre em Saúde Coletiva, com área de concentração em Odontologia.

Aprovada em: _______/_______/_______

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________________________________

Profa. Dr

a. Isauremi Vieira de Assunção

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Orientadora

_______________________________________________________________

Profa. Dr

a. Maria Celeste Nunes de Melo

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Examinador Interno

_______________________________________________________________

Profa. Dr

a. Ana Karina Maciel de Andrade

Universidade Federal da Paraíba

Examinador Externo

DEDICATÓRIA

À minha mãe, Irani de Fátima Alves da Costa, pelo amor e pela dedicação durante toda

minha vida, e por tornar possível cada um dos meus sonhos. Obrigada por sempre acreditar em

mim! Todas as minhas conquistas sempre serão suas.

À minha avó, Isabel Alves da Costa que aos 96 anos se estivesse com sã consciência

estaria muito feliz e orgulhosa, pois saberia do grande passo que estou dando para conseguir o

sonho de ser professora universitária, sonho recente, mas já alertado por ela nas nossas conversas

quando dizia: “coisa boa é ser professor”.

Ao meu irmão, Giovanni Alves Maciel de Oliveira, pela companhia e pelas conversas.

Hoje nós não brigamos/brincamos como antes e nem nos vemos como antes, mas sinto seu

carinho. Obrigada pelo companheirismo que hoje existe entre nós. Sinto que posso contar com

você.

Ao meu sobrinho e afilhado, Eduardo Ian de Melo Alves, por me fazer conhecer uma

nova forma de amor e por encher nossa família de alegria com a sua chegada. E aos meus outros

dois afilhados João Pedro e Miguel José, por me fazerem sentir um pouco do amor de mãe.

Ao meu amor, João Maria Borges Júnior, e melhor amigo, pelo apoio, paciência, e por

tantas outras razões que foram essenciais ao longo desta jornada. Obrigada por compartilhar

comigo os meus sonhos e pelo incentivo na hora de realizá-los. Seu amor me deu forças para

continuar sabendo que nunca ficaria desamparada, você é meu porto seguro. Vamos à busca dos

próximos objetivos, agora mais nossos do que nunca. Amo-te muito.

Às minhas tias maternas, em especial à minha tia-mãe Iraci Alves da Costa e a Izélia

Alves da Costa, por toda dedicação e amor gratuito ao longo de toda minha vida, vocês são

presentes de Deus, são pessoas únicas e de enorme importância na minha vida.

Aos meus primos-irmãos por toda torcida e felicidade com minhas conquistas e pelo amor

e união da nossa família. E a todos meus familiares por estarem felizes junto comigo.

AGRADECIMENTOS ESPECIAIS

À minha orientadora, a Profa. Dr

a. Isauremi Vieira de Assunção, por todo esforço e

esmero na execução dessa orientação, pela amizade, ensinamentos e paciência ao longo deste

trabalho. Agradeço a oportunidade de estar ao seu lado e poder aprender com você. Admiro sua

competência, seu caráter e sua inquietude em busca de conhecimento. Durante esses anos de

convivência consegui ver que além de uma professora excelente é uma mãe dedicada, e

cuidadosa e uma amiga que sempre tem ótimos conselhos para oferecer. Obrigada por ter me

mostrado com seu próprio exemplo que ser professor é muito mais que ter conhecimento e saber

repassá-lo. Sua atenção aos detalhes e sua exigência “em busca da excelência” chamaram minha

atenção e são características que não passaram despercebidas aos meus olhos. Obrigada também

por ter contribuído com meu crescimento pessoal e profissional. Vou continuar te acompanhando

e rezando pela sua família. Sua competência em tudo aquilo a que se dedica a fazer é

impressionante, não apenas para mim. Sem dúvida, uma fonte de inspiração.

Aos alunos de iniciação científica, Elizabeth Luiza, Ana Carla Carvalho e Emília

Sousa, pela dedicação e empenho na etapa laboratorial deste trabalho.

Aos meus amigos, pois sei que mesmo distantes muitos me acompanham, torcem por

mim e vibram com minhas realizações. Em especial a Luciana Machado, Danielli Araújo e

Dianna Karla, por entenderem minha ausência em muitos momentos. A Boniek Castillo por me

inspirar com suas conquistas, me impulsionar e enxergar que meu sonho é possível. Seu perfil

pesquisador é invejável e incansável; obrigado por ser essa pessoa que sempre posso contar.

A Deus, por último, porém o mais especial. Definitivamente é como diz a música “Te ter

é a maior diferença em mim”. Agradeço pela minha saúde e pela força em não desistir. Deus tem

aberto as portas para que eu trilhe o caminho que hoje sonho em seguir. Acredito que muito mais

Ele ainda fará por mim e por isso dou graças.

.

AGRADECIMENTOS

À Universidade Federal do Rio Grande do Norte, na pessoa de sua Magnífica Reitora

Profa. Dra. Ângela Maria Paiva Cruz; à Faculdade de Odontologia, na pessoa de seu chefe de

departamento Profa. Dr

a. Roseana de Almeida Freitas e do coordenador do Programa de Pós-

Graduação em Odontologia, Prof. Dr. Ângelo Roncalli, pela participação desta conceituada

instituição.

A todos os professores que integram o corpo docente do Programa de Pós-Graduação em

Odontologia da UFRN, pela contribuição acadêmica ao longo deste curso de mestrado.

Aos professores Dr. Alex José Souza dos Santos e Dr. Kenio Costa de Lima, membros

da banca de qualificação, pelas sugestões dadas para finalização deste trabalho. E também pela

participação na idealização e construção da metodologia.

Aos professores das disciplinas de Clínica Integrada nível II, III, IV, V e IV deste

departamento, das quais faço parte como professora substituta, em especial a André Dorini pelo

auxílio inicial na construção do meu projeto de mestrado, ao professor Fábio Dametto pelos

ensinamentos na microscopia eletrônica de varredura, a professora Emanuelle Vieira pela

disposição em se esmerar em idealizarmos a melhor forma de execução da metodologia de

adesão bacteriana pensando comigo nos mínimos detalhes dessa etapa. E a professora Maria

Celeste por ter confiado seu espaço físico de sala e laboratório para realização dessa

metodologia, ainda me presenteando com uma de suas dedicadas alunas de iniciação científica

como “auxiliar” durante o procedimento experimental de adesão bacteriana.

Às bibliotecárias e ao estagiário também colega de turma de mestrado, Anderson

Fernandes, pelo auxílio sempre imediato para a organização e formatação deste trabalho. E a

todos os funcionários deste departamento.

Aos colegas de turma, em especial a Marcília Paulino, Leonardo Maia, que trilharam

comigo esse caminho, compartilhando angústias e alegrias. E dizer que ganhei novos amigos, e

isso é muito bom! Em particular a Marcília uma pessoa ímpar que admiro muito pela realização

das coisas com empenho e dedicação sem medir esforços, e pela pessoa que mostra ser em caráter

e simplicidade.

Ana Clara Paiva e Rafaelly Domingos pela colaboração na formatação desse trabalho e

por me encherem os olhos durante os nossos seminários pela didática e leveza nas aulas.

“Se você quer o arco-íris, tem que suportar a chuva.”.

Dolly Parton

RESUMO

Objetivo: avaliar in vitro a rugosidade superficial e a adesão bacteriana de compósitos

nanoparticulados, após serem submetidas a diferentes sistemas de acabamento e polimento.

Materiais e Métodos: foram confeccionados 66 corpos-de-prova, sendo que 30 com a resina

Filtek Z350 XT (3M ESPE, USA) e 30 com a resina IPS Empress Direct (Ivoclar

Vivadent,USA), distribuídos em 6 grupos (n=10). Seis corpos de prova foram feitos para a

análise em Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV).Cada tipo de resina foi submetido aos

sistemas de acabamento e polimento: discos Sof-Lex Pop-On (3M ESPE, USA) e sistema

AstropolTM

(Ivoclar Vivadent,USA), caracterizando o grupo experimental. O grupo controle não

foi submetido a nenhum tipo de técnica de acabamento e polimento. A rugosidade média (Ra) em

ambos os grupos foi mensurada através de um rugosímetro na configuração de 0,25mm (cut off) e

as imagens da superfície obtidas com fotomicrografias captadas por um microscópio eletrônico

de varredura (MEV) com aumento de 500 vezes. A adesão bacteriana foi avaliada por meio da

determinação da densidade (DO) da suspensão das células aderidas através do espectrofotômetro

a 570 nm. Os resultados foram submetidos à análise de variância ANOVA a dois fatores e ao

teste de Tukey. Resultados: Foram encontradas diferenças estatísticas significativas entre os

grupos quanto à rugosidade e à adesão bacteriana. Para a resina Filtek Z350 XT houve diferenças

entre os sistemas de acabamento e polimento testados, onde o sistema que apresentou menor

rugosidade superficial foi o Sof-lex Pop-On. Para a resina IPS Empress Direct, o sistema de

acabamento e polimento Astropol, obteve menores resultados de rugosidade superficial. Quanto à

adesão bacteriana, o menor valor de densidade óptica para a resina Filtek Z350 XT foi para o

grupo que utilizou o sistema de acabamento e polimento Sof-Lex Pop-On e para a resina IPS

Empress Direct o grupo que utilizou o sistema Astropol. Além disso, verificou-se uma correlação

positiva entre a rugosidade superficial e adesão bacteriana nas superfícies polidas (r=0,612)

Conclusões: a rugosidade superficial e a adesão bacteriana estão estreitamente relacionadas. O

sistema de acabamento e polimento Sof-Lex Pop-On está mais indicado para a resina

nanoparticulada Filtek Z350 XT e o sistema de acabamento e polimento Astropol para a resina

nanohíbrida IPS Empress Direct.

Palavras-chave: Aderência bacteriana. Polimento dentário. Resinas compostas.

ABSTRACT

Objective: To evaluate in vitro the surface roughness and bacterial adhesion of nanoparticle

composites, after being subjected to different finishing and polishing systems. Materials and

Methods: 66 specimens were prepared, and 30 with Filtek Z350 XT (3M ESPE, USA) and 30

with the resin IPS Empress Direct (Ivoclar Vivadent, USA), divided into 6 groups (n = 10 ). Six

specimens were prepared for analysis in scanning electron microscopy (SEM) .Each kind of resin

was subjected to finishing and polishing systems: Sof-Lex Pop-On discs (3M ESPE, USA) and

AstropolTM system (Ivoclar Vivadent , USA), featuring the experimental group. The control

group did not undergo any kind of finishing and polishing technique. The average roughness (Ra)

in both groups was measured using a roughness in the setting of 0.25 mm (cut off) and surface

images obtained with photomicrographs taken with a scanning electron microscope (SEM)

magnified 500 times. Bacterial adherence was evaluated by determining the absorbance (OD) of

the suspension of adhered cells by spectrophotometer at 570 nm. The results were submitted for

analyzed with 2-way ANOVA at α=.05 and Tukey multiple comparison tests. Results:

Statistically significant differences were found between the groups in terms of roughness and

bacterial adhesion. Filtek Z350 XT for resin were no differences between the tested finishing and

polishing systems, where the system of lowest surface roughness was the Sof-Lex Pop-On. To

the resin IPS Empress Direct, the finishing and polishing system Astropol, had lower results of

surface roughness. As for bacterial adhesion, the lowest optical density value for Filtek Z350 XT

was for the group that used the finishing and polishing system Sof-Lex Pop-On and the resin IPS

Empress Direct the group that used the Astropol system. In addition, there was a positive

correlation between surface roughness and bacterial adhesion on polished surfaces (r = 0.612)

Conclusions: surface roughness and bacterial adhesion are closely related. The finishing and

polishing Sof-Lex Pop-On system is more suitable for nanoparticulate Filtek Z350 XT and the

finishing and polishing system Astropol for resin nanohíbrida IPS Empress Direct.

Keywords: Bacterial adhesion. Dental Polishing. Composite resin.

LISTAS DE ILUSTRAÇÕES

Quadro 1 - Especificações técnicas das resinas Filtek Z350 XT e IPS Empress

Direct

17

Quadro 2 - Especificações do sistema de acabamento e polimento Sof-Lex Pop-On 18

Quadro 3 - Especificações do sistema de acabamento e polimento Astropol. 19

Quadro 4 - Grupos analisados e suas discriminações 20

Figura 1 - Fotomicrografias de amostras de resina Filtek Z350 XT polidas 25

Figura 2 - Fotomicrografias de amostras de resina IPS Empress Direct polidas. 27

Gráfico1 - Dispersão das variáveis: rugosidade superficial e adesão bacteriana 30

LISTAS DE SIGLAS E ABREVIATURAS

°C: graus Celsius

%: por cento

BHI: brain heart infusion / infusão cérebro coração

DO: densidade ótica

h: hora

LED: light emmiting diode /diodo emissor de luz

MEV- Scanning Electron Microscope/Microscópio Eletrônico de Varredura

Ra- average roughness/rugosidade média

UFRN: Universidade Federal do Rio Grande do Norte

mW/cm2: miliWatt por centímetro quadrado

nm: nanômetro

µl: microlitro

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 13

2 OBJETIVO 16

2.1 OBJETIVO GERAL 16

2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 16

3 METODOLOGIA 17

3.1 TIPO DE ESTUDO 17

3.2 ENSAIO IN VITRO 17

3.3 MATERIAIS 17

3.4 MÉTODOS 19

3.4.1 Obtenção dos corpos-de-prova 19

3.4.2 Rugosimetria 21

3.4.3 Microscopia Eletrônica de Varredura 21

3.4.4 Adesão Bacteriana 22

3.4.4.1 Esterilização dos corpos-de-prova 22

3.4.4.2 Obtenção de amostra de saliva estimulada e preparo da suspensão 22

3.4.4.3 Formação de biofilme multiespécie sobre os corpos-de-prova 22

3.4.4.4 Determinação da quantidade de células aderidas 23

4 RESULTADOS 24

4.1 RUGOSIDADE 24

4.2 MORFOLOGIA SUPERFICIAL 25

4.3 ADESÃO BACTERIANA 29

4.4 CORRELAÇÃO ENTRE RUGOSIDADE SUPERFICIAL E ADESÃO

BACTERIANA

29

5 DISCUSSÃO 31

6 CONCLUSÃO 35

REFERÊNCIAS 36

ANEXOS 39

13

1 INTRODUÇÃO

O uso clínico das resinas compostas expandiu-se consideravelmente nos últimos anos

devido à exigência estética por parte dos pacientes, e aos novos materiais dentários disponíveis

no mercado, que contam com a simplificação dos procedimentos e efetividade de adesão (YAP et

al., 2004).

A revolução promovida pela nanotecnologia chegou à Odontologia, inicialmente na

indústria dos materiais dentários, com a produção das resinas compostas nanohíbridas com

tamanho médio de partículas inorgânicas entre 100 nanômetros a 0,7 micrômetros (BISPO,

2010).

Uma importante razão para diminuir o tamanho das partículas de carga foi a dificuldade

encontrada em polir as resinas convencionais ou macroparticuladas. Daí a evolução até as resinas

exclusivamente com partículas de dimensão nanométricas (MITRA; WU; HOLMES, 2003).

A partir de 2003 foram produzidas resinas nanoparticuladas, com partículas inorgânicas

de 20 a 75 nanômetros, exibindo assim boas propriedades ópticas além de uma melhor resistência

à tração e a solventes, quando comparadas com os compósitos convencionais. Partículas de

dimensão nanométrica melhoram a rugosidade superficial em relação aos compósitos de

micropartículas ou microhíbridos e ainda possuem resistência como os compósitos híbridos ou

microhíbridos (MITRA; WU; HOLMES, 2003).

A inovação das resinas nanoparticuladas está na silanização individual das partículas de

carga, formando os chamados “nanoaglomerados”, ou seja, massas de partículas homogêneas que

impedem sua soltura ou desgarramento como acontecem com as microhíbridas. As partículas de

carga esféricas de dimensões diminutas favorecem: a acomodação, a consistência durante a

manipulação clínica, ao polimento e brilho, assemelhando-se ao conseguido com as

microparticuladas quando eram as únicas usadas como última camada para dar brilho e lisura

(BARATIERI et al., 2010; BUSATO et al., 2006; FAHL JR, 1996; FAHL JR, 1997; FAHL JR,

2000; WATANABE, 2009). São resinas de uso universal, podendo ser empregadas em dentes

anteriores e posteriores, mantendo a quantidade de partículas de carga, o que confere

propriedades mecânicas equivalentes às resinas híbridas. Essa associação de lisura e resistência

em um só produto leva a uma maior praticidade de uso clínico (MITRA; WU; HOLMES, 2003).

14

Independente do tipo de resina utilizada, a etapa de acabamento e polimento é

clinicamente recomendada, pois influencia no aspecto estético e na longevidade da restauração.

A presença de irregularidades na superfície decorrentes do negligenciamento dessa etapa pode

facilitar o aparecimento de manchas, acúmulo de biofilme, inflamação gengival, e ou cáries

recorrentes (KAWAI; URANO 2001; MANDIKOS et al., 2001).

Um aumento da rugosidade superficial de resina acima de um valor de 0,2 micrômetros

resulta em um aumento dramático na colonização bacteriana dessas superfícies, em comparação

com superfícies de 0,12 micrômetros por exemplo. Esse valor é suportado pela teoria da retenção

bacteriana em superfícies ásperas. (QUIRYNEN et al., 1990). A maioria dos microorganismos

especialmente aqueles responsáveis pela cárie e periodontite, só podem sobreviver além de outros

fatores, quando aderem às superfícies (BUERGERS; ROSENTRITT; HANDEL, 2007;

STEINBERG; EYAL, 2002; AUSCHILL et al., 2002; MONTANARO et al., 2004).

A proliferação de microrganismos inicialmente aderentes representa a grande parte do

aumento da massa microbiana durante o início da formação do biofilme o que pode explicar a

importância da rugosidade da superfície na formação desse (BRECX; THEILADE; ATTSTRSM,

1983). O que nos leva a procurar obter maior lisura possível nas restaurações realizadas para que

se tenha estética e longevidade.

Diante da existência de poucas evidências que suportem as indicações dos sistemas de

acabamento e polimento para as resinas que contenham nanopartículas na sua composição e

sabendo da grande variedade existente no mercado de materiais para realização de acabamento e

polimento, é necessária a realização de mais pesquisas que responda qual material de acabamento

e polimento apresenta melhor resultado de lisura superficial quando utilizados nesses novos tipos

de compósitos e as consequências em relação à adesão bacteriana nas superfícies desses.

Para tal será avaliada a rugosidade superficial e a aderência bacteriana na superfície de

dois compósitos contendo nanopartículas: IPS Empress Direct (Ivoclar Vivadent, USA) e Filtek

Z350 XT (3M ESPE, USA), submetidos a duas técnicas de acabamento e polimento: Sof-Lex

Pop-On (3M ESPE, USA) e Astropol (Ivoclar Vivadent, USA).

As hipóteses nulas testadas neste trabalho foram:

I) Que não haverá diferenças estatisticamente significativas quanto à rugosidade superficial

entre os diversos sistemas de acabamento e polimento testados para ambos os compósitos;

15

II) Que não haverá diferenças estatisticamente significativas quanto à adesão bacteriana

entre os diversos sistemas de acabamento e polimento testados para ambos os compósitos.

16

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Averiguar a respeito da rugosidade de compósitos nanoparticulados, quando submetidas a

diferentes sistemas de acabamento e polimento e o impacto da rugosidade superficial na adesão

bacteriana a essas superfícies.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Estabelecer uma comparação entre as duas resinas estudadas com relação à rugosidade

superficial e adesão bacteriana.

Estabelecer uma comparação entre a rugosidade superficial observada e o tipo de sistema de

acabamento e polimento utilizado em cada uma das resinas estudadas.

Estabelecer uma correlação entre a adesão bacteriana superficial observada e o tipo de

sistema de acabamento e polimento utilizado em cada uma das resinas estudadas.

17

3 METODOLOGIA

3.1 TIPO DO ESTUDO

Trata-se de um estudo experimental, in vitro, realizado nos Departamentos de

Odontologia (Laboratório Multidisciplinar), Engenharia Mecânica (Laboratório de Metrologia),

Microbiologia (Laboratório de Bacteriologia Médica) e Bioquímica (Laboratório de Polímeros)

da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.

3.2 ENSAIOS IN VITRO

O estudo foi dividido em duas etapas. A primeira foi realizada a fim de avaliar o efeito de

duas técnicas de acabamento e polimento sobre corpos-de-prova de resinas compostas através da

análise de rugosidade e microscopia eletrônica de varredura. A segunda etapa teve como objetivo

avaliar a adesão bacteriana sobre esses corpos-de-prova.

3.3 MATERIAIS

Para este estudo foram selecionadas resinas compostas com partículas de carga

nanométricas e nanohíbridas na cor A2 de esmalte, especificadas a seguir (Quadros 1).

Quadro 1 - Especificações técnicas da resina Filtek Z350 XT e IPS Empress Direct

Compósito Classificação Matriz Polimérica/

Partículas

Inorgânicas

Volume

de carga

(%)

Fabricante/Lote

Filtek Z350

XT

Nanoparticulado

fotopolimerizável

Restauração direta

nas regiões anterior e

posterior

bis-GMA, UDMA,

TEGDMA, e bis-

EMA /

Zircônica/sílica

(combinação de

partículas de sílica

55,5%

(3M ESPE, St. Paul, MN,

USA)

1410100655

18

com 20nm e

Zircônia com 4-11

nm).

IPS

Empress

Direct

Nanohíbrido

fotopolimerizável

Restauração direta

nas regiões anterior e

posterior

Bis-GMA, UDMA/

Vidro de Bário,

trifluoreto de

itérbio, óxidos

mistos, dióxido de

sílico 40 nm e 3000

nm (3µm) (média

550 nm)

52-59% (Ivoclar Vivadent, New

York, USA

S21146

Duas técnicas de acabamento e polimento foram testadas seguindo as recomendações de

cada fabricante, foram elas: discos Sof-Lex Pop On (3M ESPE, USA) e sistema Astropol (Ivoclar

Vivadent, USA). As especificações de cada sistema estão detalhadas nos quadros 2 e 3.

Quadro 2 - Especificações do material de acabamento e polimento Sof-Lex Pop-On

Tipo de material Sof-Lex Pop On

Classificação Discos flexíveis em poliéster Mylar™ com centro

metálico

Composição do abrasivo Óxido de alumínio

Diâmetros dos discos 1/2 polegada ou 12,77 mm

Graus de abrasividade Vermelho (Grosso) = 17,01 μm

Laranja Médio (Médio) = 7,01 μm

Laranja Claro (Fino) = 5,72 μm

Amarelo (Ultrafino) = 1,68 μm

Fabricante 3M ESPE Dental Products, St. Paul MN, USA

Apresentação Estojo com 120 discos sortidos.

19

Quadro 3 - Especificações do material de acabamento e polimento Astropol

3.4 MÉTODOS

3.4.1 Obtenção dos corpos-de-prova

Para a obtenção dos corpos-de-prova foi desenvolvida uma matriz de tecnil medindo 8

mm de diâmetro por 2 mm de espessura (Anexo 1)

Um único operador previamente calibrado realizou a técnica de inserção única da resina,

com auxílio de calcador espatulado nº10435 (DUFLEX-SS White, Juiz de Fora, MG, Brasil),

uma espátula de inserção Suprafill nº1 (DUFLEX-SS White, Juiz de Fora, MG, Brasil) uma tira

de matriz de poliéster (TDV Dental Ltda., Pomerode, Santa Catarina, Brasil) e uma lâmina de

vidro no topo da superfície antes da fotoativação de cada amostra. Assim foram fotoativadas por

20 segundos utilizando o Coltolux® LED (Coltene/Whaledent, Altstatten, Switzerland) com

irradiância de 1.264mW/cm2, comprimento de onda entre 450-480nm. A ponteira de 0,8 cm de

diâmetro foi apoiada sobre a lâmina de vidro de maneira a prover uma distância igual de todos os

corpos-de-prova até a ponteira do fotopolimerizador. Padronizou-se então a textura superficial, e

a distância do aparelho fotopolimerizador.

Técnica de acabamento e

polimento

Astropol

Classificação Pontas siliconadas

Composição do abrasivo Partículas de carboneto de silício, pigmentos coloridos, borracha

de silicone, partículas de diamante, óxido de alumínio, óxido de

titânio e óxido de ferro.

Graus de abrasividade Ponta siliconada cinza 36,5µm

Ponta siliconada verde 12,8µm

Ponta siliconada rosa 3,5µm

Fabricante (Ivoclar Vivadent, New York, USA)

Apresentação Embalagem com 3 e 6 pontas

20

As amostras foram armazenadas em água destilada num recipiente escuro que impedia a

exposição à luz e em temperatura ambiente 37°C por 24 horas e randomizadas em cada grupo de

forma aleatória simples.

Com a finalidade de padronizar qual superfície do corpo-de-prova recebia o acabamento e

polimento, uma marcação com uma ponta diamantada esférica #1011(KG Sorense, Brasil) na

parte inferior do corpo-de-prova foi feita. Após confecção e armazenamento, os corpos-de-prova

foram divididos em 6 grupos, sendo 2 grupos controle, que não foram submetidos a nenhuma

técnica de acabamento e polimento. E os demais grupos caracterizados de acordo com o tipo de

resina (Filtek Z350 XT e IPS Empress Direct) e sistema de acabamento e polimento utilizado:

Sof-Lex Pop-On (3M ESPE, USA) e Astropol (Ivoclar Vivadent, USA) (Quadro 4).

Quadro 4 - Grupos e suas discriminações

Os discos Sof-Lex Pop-On foram empregados sequencialmente, da granulação maior para

a menor, de forma intermitente, numa só direção e em baixa velocidade, por 20 segundos. Entre

GRUPOS (n=10)

DISCRIMINAÇÃO

G1

Filtek Z350 XT + Tira matriz de poliéster

G2

Filtek Z350 XT + Tira matriz de poliéster + Sof-Lex Pop-On

G3

Filtek Z350 XT + Tira matriz de poliéster+ Astropol

G4

IPS Empress Direct + Tira matriz de poliéster

G5

IPS Empress Direct + Tira matriz + Sof-Lex Pop-On

G6

IPS Empress Direct + Tira matriz + Astropol

21

um disco e outro, e também na utilização do último disco, foi aplicado, com seringa tríplice, jatos

de ar e água durante 10 segundos a uma distância de 10 cm. O mesmo foi executado com o

sistema Astropol, da granulação maior, a ponta cinza, em seguida a verde e finalizada com a

ponta rosa, correspondente a de polimento final. Houve também a substituição de cada disco ou

taça após utilização em cinco amostras.

3.4.2 Rugosimetria

As amostras foram levadas ao laboratório de Metrologia do Departamento de Engenharia

Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), para análise de sua

rugosidade superficial com auxílio do aparelho rugosímetro (Taylor Hobson Brasil, Ltda., São

Paulo, SP, Brasil) (Anexo 9) na configuração de 0,25mm (cut off) velocidade de 0,5mm/s. Os

corpos-de-prova foram posicionados em uma plataforma específica do aparelho. As leituras

foram realizadas em três pontos distintos para cada amostra, calculando-se sua média aritmética

simples. A leitura de cada amostra corresponde à distância entre picos e vales em relação à linha

média, dentro do percurso de medição (Ra).

3.4.3 Microscopia Eletrônica de Varredura

Para obtenção das fotomicrografias no Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) os 6

corpos de prova foram submetidos a um processo de desidratação em soluções de 25%, 50%,

75%, 95% e 100% de álcool etílico nos tempos 20, 20, 20, 30 e 60 minutos, respectivamente.

Posteriormente, foram mantidos em estufa de cultura (FANEM Ltda. – São Paulo – Brasil), à

temperatura de 37o

C por 24 horas. Transcorrido esse período, os espécimes foram fixados em

uma plataforma metálica e submetidos ao processo de metalização (Metalizador BaltTec SCD-

050, Flórida, USA). Isso foi necessário devido apresentarem baixa capacidade de condução de

eletricidade e calor. Desta forma, os espécimes receberam por evaporação, durante 120 segundos,

uma fina camada de ouro ou liga de ouro-paládium. Essa cobertura, de aproximadamente 30 nm,

além de tornar as amostras biológicas mais condutivas, melhora a emissão de elétrons

secundários, que é o sinal mais utilizado no processo de formação de imagem da superfície

desses materiais. Posteriormente, os espécimes metalizados foram analisados no Microscópio

22

Eletrônico de Varredura (MEV - TOPCOM-SM 300) (Anexo 8), no qual se obteve

fotomicrografias digitalizadas no aumento em 500 vezes (Figuras 1 e 2).

3.4.4 Adesão Bacteriana

3.4.4.1 Esterilização dos corpos-de-prova

Os espécimes foram esterilizados em autoclave a 121 ° C durante 15 minutos. (AYKENT

et al., 2010).

3.4.4.2 Obtenção de amostra de saliva estimulada e preparo da suspensão

Nesta etapa experimental, três voluntários envolvidos na pesquisa tiveram saliva

estimulada e, então coletada. Esses deveriam apresentar saúde bucal, constatado através de exame

clínico, não deveriam ter usado colutório nas últimas 48 horas e nem ter feito tratamento com

antibiótico nos últimos 7 dias. A estimulação foi realizada através da mastigação de um tablete

de parafina inerte (Parafilm “M” – Laboratory Film – American National Can – Chicago, IL.) por

um minuto. Passado esse tempo, os voluntários deglutiram toda a saliva e, em seguida, passaram

a expeli-la em um becker estéril, durante 5 min. As amostras de saliva dos voluntários foram

transferidas para um mesmo tubo de ensaio estéril, que foi levado a um aparelho agitador

(Vórtex, Ap 59 Phoenix-Luferco, EUA) (Anexo 6) a fim de homogeneizar as amostras, que

passaram a compor um pool de saliva, o qual foi armazenado em gelo durante o experimento.

Com o objetivo de preparar a suspensão microbiana multiespécie, 10 µL do pool de saliva

coletado foram dispensados em um tubo de ensaio estéril contendo 990 µL de caldo BHI (Brain

Heart Infusion) estéril suplementado com 5% de glicose, perfazendo um volume total de 1 mL

(Anexo 2), adaptado de (AYKENT et al., 2010). O tubo de ensaio foi agitado, para

homogeneização da suspensão.

3.4.4.3 Formação de biofilme multiespécie sobre os corpos-de-prova

23

Após o preparo da suspensão, 10 µL dessa foram dispensados sobre a superfície de cada

corpo-de-prova dos diferentes grupos, previamente esterilizado e armazenado em microplacas

estéreis de poliestireno inerte de fundo chato, contendo 24 poços (Nunclon®; InterMed,

Roskilde, Dinamarca) (Anexo 3); cada corpo de prova foi transferido individualmente com

auxílio de pinça estéril para cada poço da placa.

Em seguida, foi adicionado a cada poço 1 mL de caldo BHI suplementado com glicose

5%, a fim de imergir o corpo-de-prova no meio de cultura (Anexo 4). A microplaca foi fechada e

então incubada a 37 ºC durante 48 horas, na tentativa de promover a formação de biofilme

multiespécie sobre os corpos-de-prova (AYKENT et al., 2010).

3.4.4.4 Determinação da quantidade de células aderidas

Decorrido o período de incubação, cada amostra foi removida com auxílio de uma pinça

estéril de cada poço da microplaca e lavadas com 200 µL da solução salina estéril (NaCl a 0,9%),

dispensada sobre cada corpo-de-prova, 3 vezes, através de uma micropipeta. Tal procedimento

teve a finalidade de remover as células não aderidas à superfície dos corpos-de-prova. Em

seguida, foi coletado de cada amostra o biofilme formado na superfície com auxílio de lâminas de

bisturi estéreis e colocado em eppendorfs estéreis de 1,5 ml, contendo cada um 1 ml de solução

salina estéril (NaCl a 0,9%), e sonicadas durante 30 segundos (Sonoplus HD 2200, 50 W ,

Bandelin electrónico, Berlim, Alemanha) (Anexo 7), para que as células aderidas fossem

desprendidas.

Após a sonicação, as amostras foram individualmente homogeneizadas no agitador. Em

seguida, 200 μL de suspensão foram retirados de cada eppendorf e transferidos, em triplicata,

para poços de microplacas (Nunclon®; InterMed, Roskilde, Dinamarca) estéreis de poliestireno

inerte de fundo chato, contendo 96 poços (Anexo 5) (AYKENT et al., 2010).

Ao fim do experimento, foram realizadas as leituras das suspensões nas microplacas

através de um espectrofotômetro (μQuant®, BioTek, Londres, Inglaterra), ajustado em 570 nm,

para determinação da densidade óptica (DO) presentes em cada poço. A DO foi utilizada no

presente trabalho, como uma medida quantitativa indireta da adesão microbiana à superfície dos

corpos-de-prova. A solução salina estéril foi utilizada como controle da DO.

24

4 RESULTADOS

4.1 RUGOSIDADE

O teste ANOVA a dois fatores evidenciou que houve diferenças estatisticamente

significativas entre os compósitos, entre os métodos de acabamento e polimento e na interação

entre compósitos x técnicas de acabamento e polimento (p<0,05). A comparação entre os grupos

está discriminada na tabela 1.

Tabela 1 - Médias de rugosidade superficial (Ra) em µm ± desvios-padrão de acordo com as resinas

composta e métodos de acabamento e polimento testados.

RESINAS

COMPOSTAS

SISTEMAS DE ACABAMENTO E POLIMENTO

Tira matriz de poliéster

(Controle)

Discos Sof-Lex Pop-

On

Astropol

Filtek Z350 XT 0.067 ± 0,022 aC 0.346 ± 0,076 aB 0.421 ± 0,025 aA

IPS Empress Direct 0,069 ± 0,011 aC 0,262 ± 0,034 bA 0,176 ± 0,05 bB

Fonte: Dados da pesquisa, 2014. *DP: desvio padrão

*Letras minúsculas: comparação nas linhas

*Letras maiúsculas: comparação nas colunas

*Letras iguais não são diferentes estatisticamente e letras diferentes são significativamente diferentes.

O grupo controle de ambas as resinas testadas apresentou menores valores de rugosidade

e não houve diferenças estatisticamente significativas.

Para a resina Filtek Z350 XT, analisando os dois sistemas de acabamento e polimento

testados o que apresentou menor rugosidade superficial foi o Sof-lex Pop-On. Para a resina IPS

Empress Direct, o sistema de acabamento e polimento Astropol obteve melhor resultado. A resina

nanohíbrida (IPS Empress Direct) apresenta melhores resultados que a nanoparticulada (Filtek

Z350 XT) após acabamento e polimento de ambos os sistemas testados,

25

4.2 MORFOLOGIAS SUPERFICIAIS

Analisando as fotomicrografias da resina Filtek Z350 XT (figura 1), o grupo que utilizou

o sistema de acabamento e polimento com o Astropol (figura 1C), apresentou maiores

irregularidades superficiais quando comparado aos demais grupos. O que condiz com os

resultados apresentados no rugosímetro.

Figura 1 - Fotomicrografias de amostras de resina Filtek Z350 XT polidas

A

26

Fotomicrografias de amostras de resina Filtek Z350 XT; A) - Tira Matriz de

Poliéster; B) Sof-Lex Pop-On; C) Astropol)

B

C

27

Para a resina IPS Empress Direct (figura 2), a fotomicrografia que apresentou mais

irregularidades superficiais foi a amostra que utilizou o sistema Sof-Lex Pop-On (figura 2B), o

que condiz com os resultados encontrados no rugosímetro.

Figura 2 - Fotomicrografias de amostras de resina IPS Empress Direct polidas

A

28

Fotomicrografias de amostras de resina IPS Empress Direct; A) Tira Matriz de

Poliéster; B) Sof-Lex Pop-On; C) Astropol)

B

C

29

4.3 ADESÃO BACTERIANA

Foram encontradas diferenças estatísticas significativas entre os grupos experimentais em

cada resina testada isoladamente quanto à adesão bacteriana ao aplicar o teste ANOVA a dois

fatores. A comparação entre os grupos está discriminada na tabela 2.

Tabela 2 – Média e desvio padrão de adesão bacteriana nas superfícies polidas.

RESINAS

COMPOSTAS

SISTEMAS DE ACABAMENTO E POLIMENTO

Tira matriz de poliéster

(Controle)

Sof-Lex Pop-On Astropol

Filtek Z350 XT 0.069 ± 0,016 aC 0.145 ± 0,033 bB 0.213 ± 0,027 aA

IPS Empress Direct 0,078 ± 0,018 aC 0,283 ± 0,038 aA 0,168 ± 0,020 bB

Fonte: Dados da pesquisa, 2014. *DP: desvio padrão

*Letras minúsculas: comparação nas linhas

*Letras maiúsculas: comparação nas colunas

*Letras iguais não são diferentes estatisticamente e letras diferentes são significativamente diferentes.

Para a resina Filtek Z350 XT o grupo controle apresentou o melhor resultado, seguido do

acabamento e polimento com o sistema Sof-Lex Pop-On. E para a resina IPS Empress Direct, o

grupo controle também apresentou os melhores resultados seguidos do sistema Astropol.

Para o sistema Sof-Lex- Pop-On a menor adesão bacteriana foi na resina Filtek Z350 XT

e para o sistema Astropol a menor adesão bacteriana foi para a resina IPS Empress Direct.

4.4 CORRELAÇÃO ENTRE RUGOSIDADE SUPERFICIAL E ADESÃO

Os dados foram submetidos à análise de correlação de Pearson. Houve correlação positiva

significativa entre rugosidade superficial e adesão bacteriana (r = 0,612; p<0,01) (Gráfico 1).

30

Gráfico1 - Dispersão das variáveis: rugosidade superficial e adesão bacteriana

Quanto maior a rugosidade maior adesão bacteriana, assim há uma correlação entre essas

duas variáveis.

31

5 DISCUSSÃO

As hipóteses nulas foram rejeitadas. Houve diferença estatisticamente significativa

quanto à rugosidade nas diferentes resinas utilizadas como também na adesão bacteriana a

essas quando submetidas a diferentes técnicas de acabamento e polimento.

As superfícies com menores valores de Ra obtiveram menores valores também na

adesão bacteriana, o que corrobora com os resultados de estudos anteriores que encontraram

aumento de formação de biofilme em superfícies mais rugosas (KAWAI; URANO; EBISU,

2000; CARLÉN et al., 2001; KOU; MOLIN; SJÖGREN, 2006).

Ambas as resinas apresentaram maior lisura superficial (0,067 µm- Filtek Z350 XT e

0,069 µm para a IPS Empress Direct) nos grupos controle nos quais não foram realizados

nenhuma técnica de acabamento e polimento, confeccionados apenas sob a tira de poliéster.

Essas superfícies se apresentam menos rugosas do que as superfícies polidas, porém,

superfícies sem polimento resultam em uma redução na dureza (ERGÜCÜ et al., 2008) e a

restauração fica mais susceptível ao manchamento o que gera instabilidade de cor (SIRIN et

al., 2013).

Diferenças na rugosidade após acabamento e polimento podem ser atribuídas a

diferentes padrões de tamanho de partícula de cada resina, e a sua disposição no interior da

matriz resinosa.

A rugosidade da superfície de um material resinoso é o resultado da interação de

vários fatores. Alguns deles são intrínsecos e são relacionados com o próprio material, tal

como as partículas de carga (tipo, forma, tamanho, e distribuição), o tipo de matriz resinosa, o

grau de polimerização atingido, e a eficiência na ligação entre matriz orgânica e inorgânica

(JEFFERIES, 1998).

Outros fatores são extrínsecos e estão associados com o tipo de sistema de polimento

utilizado, tal como flexibilidade do material em que os abrasivos estão impregnados, a dureza

dos abrasivos, a geometria dos instrumentos, e a maneira como são utilizadas as ferramentas

de acabamento (HANADI; MARGHALANI, 2010).

Embora os compósitos desempenhem um papel inevitável na rugosidade da superfície,

é notório que sistemas de polimento têm um efeito mais importante. Portanto, diferenças em

valores de rugosidade entre os materiais poderiam ser atribuídos ao tratamento dado às

superfícies (HANADI; MARGHALANI, 2010). Desse modo justificaria o porquê de mesmo

32

a resina IPS Empress Direct sendo nanohíbrida apresentar valores de rugosidade inferiores

com o sistema Astropol quando comparada com a resina Filtek Z350 XT nanoparticulada.

A literatura ainda não é conclusiva com relação aos sistemas testados no presente

estudo. Nos estudos de Hanadi, Marghalani (2010), o sistema Astropol apresentou superfícies

mais lisas com os compósitos microhíbridos investigados, seguido pelo sistema Sof-Lex Pop-

On (HANADI; MARGHALANI, 2010). Outro estudo mostrou melhores resultados de

superfície lisa com discos de Sof-Lex Pop-On quando eram usados especificamente em

resinas microparticuladas e microhíbridas (PARAVINA et al.,2004). Já outro estudo mostrou

que os polidores de borracha (Astropol) fornecem uma superfície significativamente mais lisa

com compostos altamente ricos em partículas de carga, como os compósitos nanohíbridos e

nanoparticulados (RYBA; DUNN; MURCHISON, 2002). O que podemos concordar

parcialmente, pois encontramos este resultado em uma das resinas testadas (IPS Empress

Direct 52-59%). Porém o mesmo não ocorreu com a outra resina testada que possui valores de

carga similares (Filtek Z350 XT- 55,5%).

O valor médio mais baixo de rugosidade obtido na Filtek 350 XT por discos Sof-Lex

Pop-On também pode ser atribuído ao tamanho de partículas dos abrasivos no disco. Eles são

feitos a partir de óxido de alumínio que podem ser trocados gradualmente de forma para grãos

superfinos, resultando numa superfície lisa. Em geral, para o sistema de acabamento ser

eficaz, as partículas de grãos abrasivos devem ser relativamente mais duras do que as

partículas de carga do material, caso contrário, o acabamento remove apenas a matriz

orgânica da resina, deixando as partículas de carga sem desgaste (YAP; LYE; SAU, 1997).

O polidor de borracha Astropol tem partículas de diamante impregnado, enquanto Sof-

Lex Pop-On utiliza partículas de óxido de alumínio como já citado. Diamante sempre é mais

resistente ao corte do que o alumínio, desse modo, pode causar profundos arranhões na

superfície dos compósitos, que resultam em maior rugosidade (LU; ROEDER; POWERS,

2003). Seguindo esse pensamento, sugere se que o sistema Astropol possa ter gerado esses

arranhões na superfície da resina Filtek Z350 XT, refletindo em superfície mais rugosa

quando comparada à superfície da resina IPS Empess Direct. No entanto, outro estudo afirma

o inverso, sistemas com base de óxido de alumínio, tais como Sof-Lex Pop-On, geram

superfícies mais rugosas comparadas ao Astropol (KOH et al., 2008) nas resinas que

contenham nanopartículas. E há estudo onde se observou que não havia diferenças

significativas entre Astropol e Sof-Lex Pop-On nas resinas híbridas e microhíbridas (JUNG;

BRUEGGER; KLIMEK, 2003).

33

Analisando agora a adesão bacteriana, percebe-se que na maioria dos casos, onde se tem

um melhor resultado de rugosidade, ou seja, superfície mais lisa ocorre uma menor adesão

bacteriana. Porém, houve casos na resina IPS Empress Direct, em que mesmo na superfície

mais lisa, observado através da rugosidade superficial, houve uma maior adesão bacteriana. O

que pode ser explicado pelas características químicas de cada material resinoso, pois não são

iguais, principalmente quando observamos os tipos de monômeros que formam a matriz

orgânica (ONO et al., 2007). Nas resinas deste estudo existe uma composição de monômeros

diferentes, talvez por isso, esses resultados foram encontrados, entretanto como não foram

objetos desta pesquisa fica difícil de estabelecer uma relação e conclusão para esses achados.

É relatado na literatura que alguns monômeros como TEGDMA, Bis-GMA, UDMA

favorecem a atividade de microorganismos cariogênicos (KAWAI; TSUCHITANI, 2000). .

Estudos mais recentes realizam tentativas de minimizar a formação de biofilme em

materiais à base de resina composta. Têm-se centrado no desenvolvimento de materiais que

caracterizam condições desfavoráveis para a adesão e colonização de microrganismos orais

(BÜRGERS et al., 2009). Surgindo então a resina composta fotopolimerizável modificada

com nanopartículas de prata (que possuem afinidade com grupos moleculares que contêm

enxofre e fósforo, os quais são encontrados em bactérias). Essas nanopartículas liberam íons

de prata, danificando o transporte de elétrons e impedindo a replicação do DNA bacteriano

(NEVES et al., 2014).

São muitos os fatores envolvidos na lisura e adesão bacteriana. A diferença entre a

dureza de diferentes compósitos, bem como entre o tipo de abrasivo de cada sistema de

acabamento e polimento, pode ter um efeito sobre os resultados encontrados. O atual estudo

dentro de suas limitações pode fornecer uma indicação de que qual sistema de acabamento e /

ou polimento é o melhor para cada compósito nanoparticulado investigado.

Diante disto, é importante destacar que, apesar da maioria dos sistemas de acabamento e

polimento utilizados no estudo terem proporcionado às resinas valores de rugosidade abaixo

do limite de rugosidade considerado crítico para a adesão bacteriana (0,2 μm) (SCHEIBE et

al., 2009), alguns se mostram mais efetivos em proporcionar uma superfície mais lisa para

cada resina específica.

No entanto, os resultados do presente estudo, não levam em conta os efeitos que as

mudanças de pH, enzimas salivares e fadiga mecânica podem ter sobre o desempenho clínico

da restauração, e, portanto, a avaliação clínica desses compósitos nanoparticulados indicariam

mais adequadamente as diferenças de desempenho entre esses materiais.

34

É relevante que o cirurgião-dentista analise as características de cada resina composta,

observando o tamanho e a quantidade das partículas de carga inorgânica presentes na

composição do material, antes de selecionar o método de acabamento e polimento a ser

utilizado.

35

5 CONCLUSÕES

Quanto maior a rugosidade, maior a adesão bacteriana nas superfícies dos compósitos

estudados.

A resina IPS Empress Direct apresentou menores valores de rugosidade independente

do sistema de acabamento e polimento utilizado.

Sugere-se que o sistema de acabamento e polimento Astropol, seja o de eleição para o

uso na resina IPS Empress Direct, e que para a resina Filtek Z350 XT, seja o sistema

Sof-lex Pop-On.

36

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.

39

ANEXOS

1.Matriz (8mmx2mm) e confecção do corpo-de-prova

2.Meio de cultura: BHI, BHI suplementado 5% de glicose

40

3.Corpos-de prova com 10 µL da suspensão multiespécie

4.Corpos-de prova com 10 µL da suspensão multiespécie

imersos no caldo BHI suplementado com glicose 5%

41

5.Placa de 96 poços com conteúdo para leitura no

espectrofotômetro

6.Aparelho agitador (Vórtex, Ap 59 Phoenix-

Luferco, EUA)

42

7. Sonicador (Sonoplus HD 2200, 50 W , Bandelin

electrónico, Berlim, Alemanha)

8. Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV -

TOPCOM-SM 300)

43

9. Rugosímetro (Taylor Hobson Brazil, Ltda., São

Paulo, SP, Brazil)