Determination of marginal permeability of restorations in the cervical region using a universal adhesive system: a randomized controlled open-label laboratory study

Svetlana N. Razumova; Разумова Светлана Николаевна; Anzhela S. Brago; Браго Анжела Станиславовна; Oxana R. Ruda; Руда Оксана Романовна; Artur G. Talandis; Таландис Артур Германович; Lamara M. Khaskhanova; Хасханова Ламара Магомедовна; Ruzanna M. Bragunova; Брагунова Рузанна Муратовна; Bohdan O. Pecherskyi; Печерский Богдан Олегович

doi:10.17816/dent702406

Determination of marginal permeability of restorations in the cervical region using a universal adhesive system: a randomized controlled open-label laboratory study

Authors: Razumova S.N.¹, Brago A.S.¹, Ruda O.R.¹, Talandis A.G.¹, Khaskhanova L.M.¹, Bragunova R.M.¹, Pecherskyi B.O.¹
Affiliations:
1. Peoples’ Friendship University of Russia
Issue: Vol 30, No 2 (2026)
Pages: 113-120
Section: Original Study Articles
Submitted: 10.02.2026
Accepted: 26.03.2026
Published: 09.04.2026
URL: https://rjdentistry.com/1728-2802/article/view/702406
DOI: https://doi.org/10.17816/dent702406
EDN: https://elibrary.ru/TGNNJI
ID: 702406

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

BACKGROUND: The occurrence of microleakage in the gingival margins of restorations using composite materials is a frequently observed phenomenon, raising the question about the ability of adhesive systems to hybridize dentin in this area. In the gingival margin of the restoration, microleakage is higher compared to the occlusal margin, as the thickness of the enamel decreases significantly in relation to the cementoenamel junction. Furthermore, the enamel on the gingival wall of a Class V cavity is thinner than in the occlusal zone.

AIM: To evaluate marginal permeability at the tooth–restoration interface in the cervical region using a universal adhesive system compared with a 5th-generation adhesive system after thermocycling in vitro.

METHODS: Marginal permeability at the tooth–restoration interface in the cervical region was determined: the experimental group (group 1) used the universal adhesive system Tokuyama Universal Bond II (Tokuyama Dental, Japan); the control group (group 2) used the 5th-generation adhesive system OptiBond Solo Plus (Kerr, USA) on extracted tooth samples.

The laboratory study included sample preparation; thermocycling, staining, and sectioning of samples; photomicrography; and assessment of the degree of microleakage of restorations by independent experts. Statistical analysis was performed using SPSS Statistics. Teeth extracted for periodontal indications without carious lesions or large fillings were used to prepare the samples. The tests were conducted in accordance with GOST R 56924-2016 (Russian State Standard “Dentistry. Polymeric restorative materials”).

RESULTS: In group 1 (universal adhesive), there was no microleakage on the occlusal wall of the cavity in the enamel area. The experts’ score assessment did not reveal any statistically significant differences (p > 0.017). When assessing microleakage on the gingival wall in samples from group 1, statistically significant differences were found between the assessments of experts 1, 2, and 3 (p < 0.017).

In group 2 (5th-generation adhesive), when scoring microleakage on the occlusal wall, statistically significant differences were observed between experts 2 and 3 (p < 0.017). When assessing microleakage on the gingival wall, the differences between the assessments of experts 1 and 3 were also statistically significant (p < 0.017).

CONCLUSION: In both groups, no permeability (0 [0; 1] at p < 0.017) was found through the enamel wall. In the dentin/cement area during cervical restorations, a statistically significant difference in microleakage was observed between the universal adhesive group (2 [0; 3]) and the 5th-generation adhesive group (2 [1; 3] at p < 0.017).

Keywords

adhesion, adhesive system, cervical caries, adhesive strength, restoration, caries

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

Существенным недостатком фотополимерных пломбировочных материалов на основе смолы является их подверженность полимеризационной усадке, которая происходит в направлении более прочной связи, образуемой в области эмали, вызывая разъединение со сравнительно более слабой связью, например в дентине и цементе. Вследствие данного процесса на границе «пломба–зуб» со временем образуется щель, которая в перспективе может стать местом контаминации кариесогенных микроорганизмов с последующим развитием вторичного кариеса [1]. В процессе полимеризации молекулы мономера в материалах на основе смолы подвергаются смещению, поскольку они образуют ковалентные связи, приводящие к сокращению расстояния между мономерами [2].

Микроподтекание в десневых краях реставраций с применением композитных материалов — часто наблюдаемое явление, поэтому возникает вопрос о способности адгезивных систем гибридизировать дентин в этой области [3, 4]. В области десневого края реставрации микроподтекание выше по сравнению с окклюзионным краем, так как толщина эмали значительно уменьшается по отношению к эмалево-цементному соединению. Кроме того, эмаль на десневой стенке полости V класса по Блэку тоньше, чем в окклюзионной зоне. Здесь также отмечается снижение адгезии эмали к композитным материалам ввиду апризматичности и тонкости эмали в десневой области [5].

Тип адгезивной системы, используемой при восстановлении кариозного дефекта, является фактором, обеспечивающим герметичность реставрации. Свойства различных адгезивных систем влияют на прочность образуемой связи. Механизмы образования соединения «пломбировочный материал – адгезивная система – ткани зуба» в системах с использованием протравливания и промывания и самотравления различаются биологически и технически. Самопротравливающие адгезивные системы образуют связь с помощью растворения смазанного слоя и проникновения в дентин кислотных мономеров с последующим образованием гибридной зоны. В системах с режимом протравливания и промывания механизм создания связи является микромеханическим и основан на создании гибридного слоя путем диффузии и инфильтрации смолы между протравленными коллагеновыми фибриллами [6].

Самым часто используемым адгезивом в клинической практике является адгезив 5-го поколения в технике тотального протравливания. Этот протокол достаточно часто модифицируется увлажняющими или антисептическими агентами [7–9]. Минимальное количество компонентов, простота использования и длительный (более 20 лет) клинический опыт применения определяют преимущества данной системы [10, 11].

Нанесение самопротравливающих адгезивных систем на дентин в пришеечной области увеличивает устойчивость к развитию кариеса в сравнении с режимом подготовки поверхности в технике тотального травления [12, 13].

В исследовании S. Singh и соавт. оценивали микроподтекание композитных реставраций в различных режимах протравливания среди адгезивных систем 7-го поколения (Tetric N-Bond; Ivoclar, Лихтенштейн), cамопротравливающих универсальных адгезивов (Prime & Bond Universal; Dentsply Sirona, США и Futura Bond DC; Voco, Германия). Наименьший уровень микроподтекания продемонстрирован в группе с использованием адгезивной системы Futura Bond DC [14].

Более толстый слой эмали и организованная призматическая структура, присутствующая на окклюзионном эмалевом крае, способствуют образованию достаточно прочной связи, тем самым обеспечивая реставрации меньший уровень микроподтекания. Наименьшее количество микроподтеканий у эстетических реставраций отмечается при использовании универсальных адгезивных систем [15].

Эффективность лечения кариеса и профилактика его осложнений определяются герметичностью адгезии пломбы к поверхности зуба, которая во многом влияет на долговечность реставрации.

Успех восстановления дефектов эмали и дентина, а также создания эстетических реставраций во многом зависит от качества применяемых адгезивных систем и пломбировочных материалов и их свойств, влияющих на предотвращение развития вторичного кариеса [16].

ЦЕЛЬ

Оценить краевую проницаемость на границе «пломба–зуб» в пришеечной области с использованием универсальной адгезивной системы в сравнении с адгезивной системой 5-го поколения после термоциклирования в лабораторных условиях.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено рандомизированное контролируемое многоцентровое открытое лабораторное исследование.

Условия проведения исследования

Лабораторные испытания выполнены на базе кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний Медицинского института Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы (Москва) и ООО «Технодент» (Белгород) в течение 3 мес: с января 2023 по март 2023 г.

Испытания проводили в соответствии с ГОСТ Р 56924-2016 «СТОМАТОЛОГИЯ. Материалы полимерные восстановительные».

Критерии соответствия (отбора)

Описание критериев соответствия. Для приготовления образцов использовали удалённые по пародонтологическим показаниям зубы без кариозных повреждений и больших пломб.

Подбор участников в группы. 30 образцов (объектов исследования) случайным образом были разделены на 2 группы (по 15 образцов в каждой).

Экспериментальное воздействие

Лабораторное исследование. Выполняли подготовку образцов; их термоциклирование, окрашивание, распиливание; фото с увеличением. Степень микроподтекания реставраций оценивали независимые эксперты.

Образцы зубов были очищены от зубных отложений ультразвуковым скалером. В экспериментальной группе (группа 1) использовали универсальную адгезивную систему Tokuyama Universal Bond II (Tokuyama Dental, Япония), в контрольной группе (группа 2) применяли адгезивную систему 5-го поколения OptiBond Solo Plus (Kerr, США) на образцах экстрагированных зубов.

В пришеечной области всех образцов сформированы полости размером 5×5×3 мм (5 мм — мезиодистальный размер, 5 мм — глубина полости, 3 мм — окклюзионно-десневой размер) с использованием турбинного стоматологического наконечника под водяным охлаждением: бор твёрдосплавный шаровидный ISO 001/021 (Mani, Япония), бор твёрдосплавный шаровидный ISO 500 204 001 190 021 (NTI, Германия).

Экспериментальное воздействие. После проведённых манипуляций выполнена реставрация полости (V класс по Блэку) с использованием материалов в зависимости от принадлежности к определённой группе (1 или 2).

В экспериментальной группе образцов (группа 1) применяли универсальную адгезивную систему, а в контрольной (группа 2) — адгезивную систему 5-го поколения. Подготовленные полости зубов группы 1 отреставрированы с использованием универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II, внесённой согласно инструкции производителя; текучего фотополимера EsFlow (SPIDENT, Южная Корея) с последующей полимеризацией; универсального композита Point 4 (Kerr, США) с поэтапным внесением и последующей полимеризацией.

Реставрация образцов группы 2 проведена с использованием адгезивной системы 5-го поколения OptiBond Solo Plus согласно инструкции производителя; текучего фотополимера EsFlow (SPIDENT, Южная Корея) с последующей полимеризацией; универсального композита Point 4 (Kerr, США) с поэтапным внесением и полимеризацией. Термоциклирование выполнено на базе ООО «Технодент» (Россия). Подготовленные образцы групп 1 и 2 укладывали в перфорированный лоток и подвергали 1000 термоциклам попеременно по 30 с (промежуточный интервал между ними — 30 с) при температурном режиме (5±2) °С и (60±2) °С.

Далее образцы окрашивали путём погружения в 1% раствор метиленового синего на 2 ч при температуре 37 °С. После окрашивания образцы зубов были распилены в сагиттальной плоскости через середину реставрации. Выполнен фотопротокол при 20-кратном увеличении с последующей оценкой проникновения красителя тремя независимыми экспертами.

Исходы исследования

Основной исход исследования. В качестве основного исхода исследования оценивали проникновение красителя (по баллам), а также уровень микроподтекания, который сравнивали между двумя группами.

Дополнительные исходы исследования не предусмотрены.

Методы регистрации исходов. Уровень проникновения красителя оценивали следующим образом: 0 — отсутствие окрашивания; 1 — проникновение красителя по границе эмали, но не до эмалево-дентинного соединения; 2 — проникновение красителя на дентин боковой стенки полости; 3 — проникновение красителя на дно полости. Показатели, зафиксированные при испытании двух видов адгезивных систем, были статистически обработаны. Оценку проникновения красителя осуществляли три независимых эксперта по баллам. Уровень микроподтекания сравнивали между двумя группами.

Статистические процедуры

Запланированный размер выборки. Проведено сравнение медианных значений микроподтекания между двумя группами (группа 1 — с применением универсальной адгезивной системы, группа 2 — с применением адгезивной системы 5-го поколения).

Статистические методы. Обработка полученных данных была произведена в программе SPSS Statistics (IBM, США). Сравнивали медианные значения проникновения красителя с помощью экспертных оценок между двумя группами. Статистическую значимость результатов исследования подтверждали определением уровня значимости (p).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Формирование выборки

Неприменимо.

Характеристики выборки

Данные, полученные в ходе экспертной оценки, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Оценки экспертов

Table 1. Expert assessments

N эксперта	Группа 1		Группа 2
N эксперта	Эмаль	Дентин/цемент	Эмаль	Дентин/цемент
1	0 [0; 1]	2 [0; 3]	0 [0; 1]	3 [2; 3]
2	0 [0; 1]	1 [0; 2]*	1 [0; 1]*	2 [1; 3]
3	0 [0; 3]	2 [0; 3]	0 [0; 1]	2 [1; 3]**

Примечание: ** различия между оценками экспертов 1 и 3 статистически значимы при р < 0,017; * различия между оценками экспертов 2 и 3 статистически значимы при р < 0,017; между оценками экспертов 1 и 2 статистически значимых различий нет, р >0,017. Данные представлены в виде Me [p5; p30].

Основные результаты исследования

Результаты исследования показали отсутствие микроподтекания реставрации на окклюзионной стенке и наличие микроподтекания на десневой стенке в образцах групп 1 и 2. Данные представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Микроподтекание в образце группы 1 (универсальный адгезив).

Fig. 1. Microleakage in a sample from group 1 (universal adhesive).

Рис. 2. Микроподтекание в образце группы 2 (адгезив 5-го поколения).

Fig. 2. Microleakage in a sample from group 2 (5th-generation adhesive).

В группе 1 (универсальный адгезив) на окклюзионной стенке полости в области эмали отсутствует микроподтекание. Балльная оценка экспертов статистически значимых различий не выявила (р >0,017). При оценке микроподтекания на десневой стенке в образцах этой группы выявлены статистически значимые различия между оценками экспертов 1, 2 и 3 (р < 0,017).

В группе 2 (адгезив 5-го поколения) при балльной оценке микроподтекания на окклюзионной стенке отмечены статистически значимые различия между экспертами 2 и 3 (р < 0,017). При оценке микроподтекания на десневой стенке различия между оценками экспертов 1 и 3 также статистически значимы (р < 0,017).

Результаты, полученные в ходе суммарной экспертной оценки, представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты суммарной экспертной оценки

Table 2. Summary of expert assessments

Группа 1		Группа 2		р
Эмаль	Дентин/цемент	Эмаль	Дентин/цемент	р
0 [0; 1]	2 [0; 3]	0 [0; 1]	2 [1; 3]*	р < 0,017

Примечание: данные представлены в виде Me [p5; p30]; * различия между группами 1 и 2 по дентин/цементу являются статистически значимыми при р < 0,017.

Медианные показатели среди образцов групп 1, 2 при суммарной экспертной оценке демонстрируют отсутствие микроподтекания в области эмали (0), а также наличие микроподтекания в области «дентин/цемент» (2).

Дополнительные результаты исследования

Неприменимо.

Нежелательные явления

Нежелательных явлений в ходе проведения исследования не зафиксировано.

ОБСУЖДЕНИЕ

Резюме основного результата исследования

Проведена оценка краевой проницаемости на границе «пломба–зуб» в пришеечной области с использованием универсальной адгезивной системы (группа 1) в сравнении с адгезивной системой 5-го поколения (группа 2).

Интерпретация результатов исследования

Полученные нами результаты исследования универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II в сравнении с адгезивной системой 5-го поколения OptiBond Solo Plus показали отсутствие микроподтекания в области эмали (0,00), а также его наличие в области «дентин/цемент» (2,00). Все числовые значения в тексте приведены с точностью до сотых долей (0,00) для соблюдения статистического единообразия формата представления данных. По данным K. Fathpour и соавт. [17], универсальная адгезивная система G-Premio Bond показывает меньшие показатели микроподтекания в пришеечной области по сравнению с адгезивной системой 6-го поколения Clearfil SE Bond в соединении с дентином. В режиме самотравления средний показатель микроподтекания универсальной адгезивной системы составил 0,97 (р >0,05) — пришеечная область; 1,07 (р >0,05) — окклюзионный край. У адгезива 6-го поколения 1,35 (р >0,05) — пришеечная область, 1,28 (р >0,05) — окклюзионный край. Полученные в настоящем исследовании данные сопоставимы с результатами работы [17]: уровень проницаемости пришеечной реставрации в области эмали с применением универсальной адгезивной системы G-Premio Bond выше (1,07; р >0,05), чем при использовании универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II, которая демонстрирует отсутствие микроподтекания (0,00; р < 0,017). Уровень проницаемости в пришеечной области на границе «дентин/цемент» при использовании универсальной адгезивной системы G-Premio Bond ниже (0,97; р >0,05), чем с применением универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II (2,00; р < 0,017).

В исследовании S. Atilan Yavuz и соавт. [18] универсальная адгезивная система Tokuyama Universal Bond демонстрирует более высокие показатели микроподтекания по сравнению с адгезивной системой Clearfil SE Bond 6-го поколения в режиме селективного протравливания: Tokuyama Universal Bond в области окклюзионного края — 0,26 (р < 0,001), в пришеечной области — 0,18 (р < 0,001); Clearfil SE Bond в области окклюзионного края — 0,00 (р < 0,001), в пришеечной области — 0,00 (р < 0,001).

По данным собственного исследования, универсальная адгезивная система Tokuyama Universal Bond II демонстрирует уровень микроподтекания 0,00 (р < 0,017) в области эмали и 2,00 (р < 0,017) в области «дентин/цемент». Полученные нами данные сопоставимы с данными S. Atilan Yavuz и соавт. [18]: уровень проницаемости пришеечной реставрации в области эмали с применением универсальной системы Tokuyama Universal Bond выше — 0,26 (р < 0,001), чем при использовании универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II — 0,00 (р < 0,017). Уровень микроподтекания в пришеечной области на границе «дентин/цемент» при использовании универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond ниже — 0,95 (р < 0,001), чем при использовании универсальной адгезивной системы Tokuyama Universal Bond II — 2,00 (р < 0,017) [18].

Ограничения исследования

Ограничения исследования не зафиксированы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В группе 1 с применением универсальной адгезивной системы и в группе 2 с использованием адгезивной системы 5-го поколения установлено отсутствие проницаемости (0 [0; 1]; р < 0,017) по эмалевой стенке. В области «дентин/цемент» при реставрации пришеечной локализации отмечается статистически значимое различие в микроподтекании между группой 1 (универсальный адгезив) (2 [0; 3]) и группой 2 (адгезивная система 5-го поколения) (2 [1; 3]) — при р < 0,017.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. С.Н. Разумова, А.С. Браго — определение концепции, работа с данными и редактирование рукописи; О.Р. Руда, А.Г. Таландис — определение концепции, формальный анализ, лабораторные испытания; Б.О. Печерский — исследование базы данных; О.Р. Руда — подготовка и написание текста рукописи; С.Н. Разумова, А.С. Браго — написание и критический анализ текста; Л.М. Хасханова, Р.М. Брагунова — статистическая обработка и анализ данных. Все авторы одобрили рукопись (версию для публикации), а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой её части.

Этическая экспертиза. Данное исследование одобрено комитетом по этике Медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (выписка из протокола № 12 от 17.11.2022).

Источники финансирования. Отсутствуют.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contributions: S.N. Razumova, A.S. Brago: conceptualization, data curation, writing—review & editing; O.R. Ruda, A.G. Talandis: conceptualization, formal analysis, investigation; B.O. Pecherskyi: data curation; O.R. Ruda: writing—original draft; S.N. Razumova, A.S. Brago: writing—original draft, writing—review & editing; L.M. Khaskhanova, R.M. Bragunova: formal analysis. All the authors approved the version of the manuscript to be published and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

Ethics approval: The study was approved by the Ethics Committee of the Medical Institute, Peoples’ Friendship University of Russia (Minutes No. 12 dated November 17, 2022).

Funding sources: No funding.

Disclosure of interests: The authors have no relationships, activities or interests for the last three years related with for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality: No previously obtained or published material (text, images, or data) was used in this study or article.

Data availability statement: All data obtained in the present study are available in the article.

Generative AI: No generative artificial intelligence technologies were used to prepare this article.

Provenance and peer-review: This article was submitted unsolicited and reviewed following the standard procedure. The peer-review process involved two external reviewers, a member of the Editorial Board, and the in-house science editor.