Impact of Storage Period on the Shear Bond Strength of Various Universal Dental Adhesives

Abstract

The aim of this study was to evaluate the effects of varying storage durations, including both within and up to the expiry date, on the shear bond strengths (SBS) of various universal adhesives in clinic environments and in acclimatization chamber simulations. The investigation was conducted in three phases. Part A evaluated the SBS of eleven universal adhesives immediately after opening and after 6-month clinic storage. In Part B, the SBS of three selected adhesives —Single Bond Universal (SBU), All Bond Universal (ABU), and K-Bond Universal (KBU)— were assessed after one year in a real clinic environment compared to a simulated environment using an acclimatization chamber. Part C extended this simulation to two years, assessing the SBS of the same adhesives both as-received and after simulated storage for one and two years. Adhesives were applied to the prepared dentin surfaces of extracted bovine teeth, embedded in acrylic resin. SBS testing was performed, and the failure modes were analyzed using a dental operating microscope and scanning electron microscopy (SEM). Statistical analysis involved two-way ANOVA for Parts A and B, with multiple comparisons in Part C using Tukey’s post hoc tests. For all analyses, a significance level of 95% (p < 0.05) was utilized. Part A demonstrated no significant difference in SBS between adhesives used immediately and six months post-openin. In Part B, the adhesives stored for one year in real and simulated conditions showed no significant difference in SBS. However, the results of Part C indicated a significant reduction in SBS for ABU and KBU after one and two years of simulated storage, while SBU showed stability after one year but a significant decline after two years. Within the scope of this study, the following conclusion can be drawn: 1. Various universal adhesives showed varying shear bond strengths to dentin; some of the adhesive systems indicated significantly higher shear bond strength. They all remained stable after six months of clinic storage. 2. There were no significant differences in the SBS between one-year real-time storage and simulated conditions. 3. Accelerated aging simulating two years of clinic storage resulted in a significant reduction in the SBS of universal adhesives; extended storage time after the opening of adhesive bottles may result in reduced bonding performance, emphasizing the importance of adhering to expiration dates for universal adhesives.

본 연구의 목적은 실제 치과진료 환경과 온장고에서 시뮬레이션된 환경을 포함한 다양한 보관 기간이 다양한 유니버셜 접착제의 전단 결합 강도에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 연구는 세 파트로 진행되었다. 파트 A에서는 개봉 직후와 6개월동안 치과진료 환경에서 보관 후의 11종의 유니버셜 접착제의 전단 결합 강도를 평가했다. 파트 B에서는 선택된 세 종류의 치과 접착제 (Single Bond Universal, All Bond Universal, K-Bond Universal)를 실제 치과진료 환경과 온장고에서 1년간 보관한 후의 SBS를 평가했다. 마지막으로 파트 C에서는 이 시뮬레이션을 2년까지 확장하여 동일한 접착제들의 전단 결합 강도를 평가했다. 발거된 소의 치아에 치과 접착제를 적용하였고, 전단 결합 강도 시험을 통해 실패 모드를 분석했다. 통계적 분석으로는 이원배치 분산분석과 Tukey 사후 검정이 사용되었다. 모든 분석에서 95%의 유의 수준 (p < 0.05)이 사용되었다. 파트 A에서 개봉 직후와 6개월 후의 접착제 사용 간에는 전단 결합 강도에 유의미한 차이가 없었다(p < 0.05). 파트 B에서는 실제 1년 보관과 온장고에서 시뮬레이션된 보관 조건 간에 전단 결합 강도에 유의미한 차이가 없었다 (p < 0.05). 그러나 파트 C에서 ABU와 KBU는 1년 및 2년 온장고 시뮬레이션 보관 후 유의미하게 감소된 전단 결합 강도를 보였다 (p < 0.05), 반면 SBU는 1년 후에는 안정적이었으나 2년 후에는 유의미하게 감소했다 (p < 0.05). 이 연구의 한계 내에서 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다: 1. 다양한 유니버셜 접착제는 상아질에 대한 다양한 전단 결합 강도를 보이며, 일부 접착 시스템은 유의미하게 높은 전단 결합 강도를 나타냈다. 모든 치과 접착제는 6개월간의 치과진료 환경에서 보관 후에도 안정적이었다. 2. 1년 실제 보관과 온장고에서 시뮬레이션된 보관 조건 간에는 전단 결합 강도에 유의미한 차이가 없었다. 3. 2년간의 치과진료 환경 보관을 온장고에서 시뮬레이션한 가속 노화는 유니버셜 접착제의 전단 결합 강도를 유의미하게 감소시켰다. 즉, 접착제 개봉 후의 보관 시간이 길어질수록 접착 성능이 감소될 수 있음을 시사하며 유니버셜 접착제의 유효기간 준수의 중요성을 강조한다.