التبييض الداخلي باستخدام أكسالات الكالسيوم وإشعاع الليزر لإدارة تغيرات اللون الناتجة عن تجميع ثلاثي أكسيد المعادن Internal bleaching with calcium oxalate and laser irradiation for managing discolorations induced by mineral trioxide aggregate

المجلة: BMC Oral Health، المجلد: 25، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05703-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40055702
تاريخ النشر: 2025-03-07

التبييض الداخلي باستخدام أكسالات الكالسيوم وإشعاع الليزر لإدارة تغيرات اللون الناتجة عن تجميع ثلاثي أكسيد المعادن

سارة مجيدينيا , فرزانه أهراري , مليكة حسين زاده , نويد رمضانين , أرسلان شهري و سيده زهرا جمالى4*

الملخص

الهدف: درست هذه الدراسة المختبرية تأثير دمج 1% و 3% و 5% من أكسالات الكالسيوم في 15% من بيروكسيد الهيدروجين , مع وبدون تنشيط الليزر، على تبييض الأسنان المتغيرة اللون بسبب تجميع ثلاثي المعادن (MTA). الطرق: تمت إزالة نسيج اللب من 80 سن قاطع بقر، وتم وضع سدادة MTA على عمق 2 مم تحت نقطة التقاء المينا والعاج. بعد تسعة أشهر، تم تقسيم العينات عشوائيًا إلى ثماني مجموعات ( ). تم معالجة المجموعات 1 إلى 4 باستخدام جل يحتوي على , أو أكسالات الكالسيوم، على التوالي. تم تطبيق نفس الجل في المجموعات 5 إلى 8 ولكن تم تنشيطه باستخدام ليزر ثنائي 810 نانومتر (2 واط، موجة مستمرة). تم حاضنة الأسنان لمدة خمسة أيام، تلتها تطبيق الجل الثاني. تم تقييم لون الأسنان عند خط الأساس (T1)، بعد تغير لون MTA (T2)، وبعد التطبيق الأول (T3) والثاني (T4) للجل، باستخدام نظام CIELAB لقياس تغيرات اللون . النتائج: كان المتوسط و مختلفين بشكل كبير بين المجموعات ( و ، على التوالي). بعد التطبيق الأول والثاني للجل، كانت قيم أعلى بشكل ملحوظ في المجموعات أكسالات الكالسيوم) و أكسالات الكالسيوم + ليزر) مقارنة بالمجموعات ليزر , و أكسالات الكالسيوم + ليزر . الاستنتاجات: يمكن أن يعزز دمج 1% من أكسالات الكالسيوم في 15% من تبييض الأسنان المتغيرة اللون بسبب MTA الأبيض. لم يحسن تنشيط الليزر بشكل أكبر نتيجة التبييض الداخلي في الأسنان ذات تغير لون MTA.

الكلمات المفتاحية: أكسالات الكالسيوم، تبييض الأسنان، غرفة لب الأسنان، ليزر ثنائي، بيروكسيد الهيدروجين، تجميع ثلاثي المعادن، تغير لون الأسنان، عوامل تبييض الأسنان، تبييض بالليزر، تبييض داخلي

المقدمة

تجميع ثلاثي المعادن (MTA) يستخدم عادة في علاجات الأسنان، بما في ذلك تحديد القمة، إدارة الثقوب، علاج اللب الحيوي، وإجراءات إعادة بناء الأسنان (REPs) بسبب توافقه الحيوي الممتاز وخصائصه في الإغلاق [1]. أحد العيوب الرئيسية لتطبيق MTA هو تغير لون التاج، مما قد يؤدي إلى عدم رضا المرضى، خاصة في الأسنان الأمامية [2].
تم اقتراح عدة فرضيات لشرح آلية تغير لون الأسنان بعد تطبيق MTA. اقترحت إحدى الفرضيات الأولية أن أكسدة المعادن الثقيلة، مثل الحديد أو المغنيسيوم، هي المسؤولة عن تغير اللون المرتبط بـ MTA الرمادي [3]. لذلك، تم تقديم MTA الأبيض، الذي يحتوي على الحد الأدنى من FeO وMgO وAl2O3 في هيكله، لتقليل تغير اللون. ومع ذلك، لا تزال تحدث تغيرات في اللون بعد استخدام MTA الأبيض، على الرغم من أنها أقل حدة من MTA الرمادي [4]. لذلك، تم الإشارة إلى أكسيد البزموت، وهو المادة المشعة في MTA، كعامل رئيسي في تغير لون الأسنان في MTA الأبيض [3]. يرتبط أكسيد البزموت مع هيدرات سيليكات الكالسيوم ويتم إطلاقه تدريجياً مع تحلله بمرور الوقت [5]. يمكن أن يسبب أكسيد البزموت المحرر تغير لون الأسنان، بشكل أساسي من خلال التفاعل مع كولاجين العاج لتشكيل راسب أسود [6]. بالإضافة إلى ذلك، قد يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون وينتج كربونات البزموت، مما يؤدي إلى تغير لون الأسنان [3]. قد يتسبب تعرض أكسيد البزموت لإشعاع الضوء ودرجات الحرارة المرتفعة أيضًا في تغير اللون في MTA أو خليط الأسمنت الغني بالكالسيوم (CEM) [3].
التبييض الداخلي هو علاج عملي ومحافظ وفعال من حيث التكلفة لإدارة تغير اللون في الأسنان غير الحيوية. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة العلاجية لها آثار جانبية محتملة، مثل امتصاص الجذر العنقي الخارجي، وتغيرات شكل العاج، وتدهور الكولاجين [7، 8]. لتقليل هذه المخاطر، يستكشف الباحثون طرقًا لتقليل مدة العلاج وتركيز عوامل التبييض.
نهج مناسب لمعالجة تغير اللون الناتج عن أكاسيد المعادن هو استخدام عوامل خلب مثل حمض الأكساليك، الذي يرتبط بفعالية بأيونات المعادن [9] مما يسهل إزالة المركبات الأيونية غير القابلة للذوبان من الركائز [10]. تُستخدم الأكسالات على نطاق واسع في صناعات مختلفة، مثل السيراميك وتبييض الورق، لإزالة التلوث المعدني [11، 12]. هناك بعض الدراسات حول تأثير حمض الأكساليك على تحسين نتائج التبييض [9، 13]. ركزت الدراسات حول استخدام حمض الأكساليك في طب الأسنان بشكل أساسي على قدرته على تقليل حساسية الأسنان بعد التبييض [9، 14]. يقلل أكسالات البوتاسيوم، عند تطبيقه على العاج، من نقل الأعصاب ويشكل بلورات أكسالات الكالسيوم التي تسد أنابيب العاج [14]. ومع ذلك، هناك أدلة قليلة على تأثير الأكسالات في التبييض في الممارسة السنية.
طريقة واعدة أخرى لتعزيز عملية التبييض هي إشعاع الليزر، الذي يعمل من خلال عمليات ضوئية حرارية أو ضوئية كيميائية. تنص نظرية الضوئية الحرارية على أن الليزر يمكن أن يسخن عامل التبييض ويسرع التفاعلات الكيميائية. وفقًا لنظرية الضوئية الكيميائية، يتفاعل الليزر مباشرة مع سطح السن، مما يسبب الأكسدة الضوئية لجزيئات الصبغة وتفكيكها كيميائيًا. قد يتفاعل الليزر أيضًا مع مكونات جل التبييض ويعزز إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية التي تساهم في تدهور الجزيئات الملونة [15].
دراسات سابقة حول التبييض بمساعدة الليزر درست بشكل أساسي الإجراءات في العيادة، كاشفة عن تأثيرات تبييض أسرع وأقل تعقيدًا في التبييض بمساعدة الليزر مقارنة بالتقنيات التقليدية [16-19]. ومع ذلك، هناك أدلة محدودة ومتضاربة بشأن فعالية الليزر في التبييض الداخلي للأسنان غير الحيوية [20، 21]. علاوة على ذلك، لم تكن هناك دراسات تفحص فعالية التبييض الداخلي باستخدام أكسالات الكالسيوم وإشعاع الليزر الثنائي لتغير لون الأسنان الناتج عن MTA. لذلك، تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير دمج , و أكسالات الكالسيوم في جل بيروكسيد الهيدروجين (H2O2)، مع وبدون تنشيط الليزر، على الأسنان المتغيرة اللون بسبب MTA الأبيض.

المواد والطرق

تمت الموافقة على بروتوكول هذه الدراسة المختبرية من قبل لجنة الأخلاقيات في جامعة مشهد للعلوم الطبية (IR.MUMS.DENTISTRY.REC.1403.017).

تحضير العينة

تم الحصول على ثمانين سن قاطع بقر من مسلخ. تم غمر العينات في كلورامين-تي لمدة أسبوع. تم فحص كل سن تحت مجهر ستيريو بتكبير 20x للتأكد من عدم وجود شقوق أو كسور أو عيوب في المينا. تم إعداد مؤشر مطاطي لتوحيد المنطقة لقياس اللون على كل سن. تم تسجيل اللون الأولي لمنطقة عنق السن (T1) باستخدام مقياس لون (CR400؛ كونكا مينولتا، أوساكا، اليابان). تم معايرة مقياس اللون قبل كل جلسة قياس باستخدام لوحة المعايرة المقدمة من الشركة المصنعة.

إجراء التلوين

تم إعداد تجويف وصول على الجانب الحنكي، وتمت إزالة نسيج اللب باستخدام ملف هيدسترم #40 (ماني إنك، توشيغي-كن، اليابان). لمحاكاة سمك السن البشري، تمت إزالة العاج من تجويف الوصول باستخدام مثقاب دائري عالي السرعة حتى بلغ سمك السطح البوكالي 3 مم. تم التحقق من السمك النهائي باستخدام كاليبر رقمي.
تم وضع سدادة MTA (أنجيلوس دنتال، لوندينا، البرازيل) على عمق 2 مم تحت نقطة التقاء المينا والعاج (CEJ).
تم وضع كرة قطنية رطبة ومواد حشو مؤقتة (حشو مؤقت كافيسول، شركة جولشاي، إيران) فوق سدادة MTA. ثم تم حاضنة العينات لمدة 9 أشهر في في الرطوبة. بعد هذه الفترة، تم قياس لون السن مرة أخرى (T2) باستخدام مؤشر المطاط (الشكل 1).

تحضير جل التبييض المحتوي على أكسالات الكالسيوم

لتحضير 100 سم مكعب من جل التبييض الداخلي المحتوي على و ، ( ، أو ) أكسالات الكالسيوم، تم خلط 43 سم مكعب من جل (ميرك، دارمشتات، ألمانيا) مع سيليكا (ميرك، ألمانيا) و كاربوبول (لوبريزيل، أوهايو، الولايات المتحدة الأمريكية). ثم تم دمج الخليط مع 37 سم مكعب من الماء، غليسرول (ميرك، دارمشتات، ألمانيا)، و ( أو مسحوق أكسالات الكالسيوم (ميرك، دارمشتات، ألمانيا). لضبط الرقم الهيدروجيني وتحقيق القوام الجل المطلوب، 1.6 سم³ من محلول يحتوي على تم إضافة بولي إيثيلين جلايكول 6000 (PEG) (ميرك، دارمشتات، ألمانيا) و0.5 م تريس (ميرك، دارمشتات، ألمانيا) إلى الخليط. كان نطاق الرقم الهيدروجيني للجيل المحضر بين 5 إلى 6. ثم تم إضافة صبغة حمراء (ميثيل أحمر؛ ميرك، ألمانيا) لتكون بمثابة المحسس الضوئي لليزر الثنائي. يعتبر ميثيل أحمر الأكثر فعالية في نطاق الرقم الهيدروجيني بين 4.4 و6.2، وهو ما يتوافق مع الرقم الهيدروجيني لجيل التبييض [22]. لذلك، تم إضافة 1 سم مكعب من محلول ميثيل أحمر إلى 5 سم مكعب من الـ جل.

إجراء تخصيص العينة والتبييض

تم تقسيم العينات عشوائيًا إلى ثماني مجموعات على النحو التالي ( ):
  • المجموعة 1: .
  • المجموعة 2: أكسالات الكالسيوم.
  • المجموعة 3: أكسالات الكالسيوم.
  • المجموعة 4: أكسالات الكالسيوم.
  • المجموعة 5: + ليزر.
  • المجموعة 6: أكسالات الكالسيوم + ليزر.
  • المجموعة 7: أكسالات الكالسيوم + ليزر
  • المجموعة 8: أكسالات الكالسيوم + ليزر.
في المجموعات من 1 إلى 4، تم إزالة قابس MTA من تجويف الوصول، وتم ملء تجويف الوصول بالكامل بجيل التبييض، تلاه مادة ترميم مؤقتة. تم حضانة العينات لمدة 5 أيام، وتم تسجيل لون السن (T3).
في المجموعات 5-8، كانت العملية مشابهة لتلك الموصوفة في المجموعات 1 إلى 4، ولكن تم تنشيط الجل باستخدام ليزر ديود من غاليوم-ألومنيوم-زرنيخ (GaAlAs) (DoctorSmile، Lambda S.p.A.، إيطاليا). كان الليزر ينبعث منه طول موجي قدره 810 نانومتر وتم ضبطه على قوة 2 واط ووضع الموجة المستمرة (CW)، باستخدام أداة تبييض غير تلامسية على بعد تقريبي قدره 1 مم من الجل. تم تعريض الليزر ثلاث مرات لمدة 30 ثانية لكل مرة، مع فواصل زمنية مدتها دقيقة واحدة بين التعريضات [18]. العينات
الشكل 1 (أ) سن بقري سليم؛ (ب) تغير لون التاج بعد تطبيق MTA؛ و (ج) قالب سيليكوني يستخدم لتقييم تغير اللون باستخدام مقياس اللون CR-400
الجدول 1 مقارنة المتوسط ± الانحراف المعياري لتغير اللون قيم ) بين المجموعات
المجموعات التجريبية
المتوسط ± الانحراف المعياري فترة الثقة 95% للمتوسط المتوسط ± الانحراف المعياري فترة الثقة 95% للمتوسط المتوسط ± الانحراف المعياري فترة الثقة 95% للمتوسط المتوسط ± الانحراف المعياري فترة الثقة 95% للمتوسط
1 2.28 إلى 5.60 6.06 إلى 9.23 5.55 إلى 9.53 1.11 إلى 1.89
٢ أكسالات الكالسيوم 2.74 إلى 4.54 9.70 إلى 11.91 8.40 إلى 11.19 1.45 إلى 2.67
٣ أكسالات الكالسيوم 2.77 إلى 5.60 6.63 إلى 9.62 7.18 إلى 9.13 0.94 إلى 2.17
٤ أكسالات الكالسيوم 3.03 إلى 4.18 6.92 إلى 9.44 7.52 إلى 9.65 0.86 إلى 1.81
٥ + ليزر 2.68 إلى 6.12 6.28 إلى 9.11 6.38 إلى 9.28 1.30 إلى 2.05
٦ أكسالات الكالسيوم + ليزر 2.23 إلى 5.96 9.01 إلى 11.30 8.48 إلى 10.61 0.81 إلى 2.03
٧ أكسالات الكالسيوم + ليزر 4.06 إلى 5.79 6.92 إلى 10.55 7.46 إلى 10.59 0.99 إلى 2.08
٨ أكسالات الكالسيوم + ليزر 2.28 إلى 5.60 6.06 إلى 9.23 5.55 إلى 9.53 1.11 إلى 1.89
قيمة P 0.851 0.002* 0.040* 0.460*
*تمثل الحروف الصغيرة المختلفة فرقًا كبيرًا بين المجموعات عند .
تم حضنها لمدة 5 أيام، تلتها قياس اللون (T3).
في جميع المجموعات، تم شطف غرفة اللب بعد تطبيق الجل الأول وتم تكرار إجراء التبييض. تم قياس لون السطح بعد تطبيق الجل الثاني (T4).

تقييم تغيير اللون

تم قياس لون الأسنان باستخدام نظام CIELAB (اللجنة الدولية للإضاءة) و نظام مساحة اللون. في هذا النظام، يمثل درجة السطوع (يتراوح من 0 : أسود إلى 100 : أبيض)، بينما تشير قيمة a* إلى درجة الأحمر/الأخضر (+a : أحمر، -a : أخضر)، و القيمة تتوافق مع درجة الأصفر/الأزرق (+b: أصفر، -b: أزرق). تم حساب تغيير اللون باستخدام الصيغة التالية:
تم تعريف تغيير اللون بين المراحل المختلفة على النحو التالي:
  • تغير اللون بين الخط الأساسي (T1) و9 أشهر بعد تطبيق MTA (T2).
  • تغير اللون بين T2 وأول جلسة تبييض (T3).
  • تغير اللون بين T2 وجلسة التبييض الثانية (T4).
  • تغيير اللون بين T3 و T4.
تمت عملية صبغ العينة، وتطبيق الجل، وإشعاع الليزر، وتقييم اللون بواسطة مشغل واحد (Z.J.) لضمان توحيد التجربة.

التحليل الإحصائي

تم استخدام اختبار كولموغوروف-سميرنوف لتقييم طبيعة البيانات. تم إجراء تحليل التباين الأحادي واختبار توكي بعد ذلك لمقارنة التغيرات في اللون بين مراحل العلاج بين المجموعات. تم إجراء جميع التحليلات الإحصائية باستخدام برنامج SPSS الإصدار 26 (IBM Inc.، أرمونك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية) مع تحديد مستوى الدلالة عند .

النتائج

تقدم الجدول 1 المتوسط والانحراف المعياري لـ القيم بين نقاط زمنية مختلفة في المجموعات التجريبية. أظهرت تحليل التباين (ANOVA) عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعات في و . ومع ذلك، لوحظت اختلافات كبيرة بين المجموعات في و و على التوالي). الأعلى تم ملاحظة القيمة في المجموعة أكسالات الكالسيوم وأدنى في المجموعة : ). من أجل تمت ملاحظة أعلى وأدنى القيم في المجموعة أكسالات الكالسيوم: ) ومجموعة أكسالات الكالسيوم + ليزر: ).
كشفت المقارنات الثنائية أن و كانت أكبر بشكل ملحوظ في المجموعة الأوكسالات) والمجموعة الأوكسالات + الليزر) مقارنةً بالمجموعة مجموعة ليزر ومجموعة أوكسالات + ليزر لم يتم العثور على اختلافات كبيرة بين المجموعات الأخرى. ).

نقاش

هذه الدراسة بحثت فيما إذا كان إضافة 1% أو 3% أو 5% من أكسالات الكالسيوم إلى الهلام، مع أو بدون تفعيل بالليزر، يمكن أن يحسن فعالية التبييض الداخلي في الأسنان المتغيرة اللون بسبب MTA الأبيض. في عوامل التبييض، يستخدم عادةً بتركيزات تتراوح من 3 إلى . ومع ذلك، فإن التركيزات الأعلى مرتبطة بتأثيرات سلبية، مثل تهيج الغشاء المخاطي، وامتصاص جذور العنق، وتغيرات في الشكل المورفولوجي للأنسجة الصلبة للأسنان [23]. يقدم الجل توازنًا جيدًا بين الفعالية والسلامة لعلاجات التبييض [24، 25]. لذلك، تم استخدام هلام مع أو بدون أكسالات الكالسيوم في الدراسة الحالية لتبييض الأسنان ذات التصبغ الناتج عن MTA.
في هذه الدراسة، تم استخدام أسنان الأبقار بسبب بعض التحديات المرتبطة بأسنان البشر. يمكن أن يكون الحصول على أسنان بشرية بكميات وجودة كافية صعبًا نظرًا لأنها غالبًا ما تُستخرج بسبب عيوب واسعة. تم اختيار أسنان الأبقار على غيرها من الأنسجة الصلبة غير البشرية بسبب توفرها، وتكوينها الموحد، ومساحتها السطحية الأكبر، وتشابهها مع أسنان البشر، لا سيما فيما يتعلق بمحتوى الكالسيوم. تم استخدام أسنان الأبقار بفعالية في الدراسات التي تقيم التسرب المجهري، وإعادة التمعدن، والصلابة، والتوسع الحراري. وفقًا لفرانشيني بان مارتينيز وآخرين، هناك إمكانية لاستبدال الأسنان البشرية بأسنان الأبقار في الدراسات المتعلقة بالتسرب المجهري، والمحتوى العضوي وغير العضوي للأسنان، ومعامل التمدد الحراري، والفلورومترية الطيفية، والصلابة، والكثافة الإشعاعية. ومع ذلك، يرتبط استخدام أسنان الأبقار ببعض القيود، بما في ذلك التباينات في الشكل، والكثافة الإشعاعية، والخصائص الميكانيكية مقارنة بأسنان البشر. علاوة على ذلك، تتمتع أسنان الأبقار بسمك أكبر، مما قد يعيق التقييم الدقيق للون. في هذه الدراسة، تم إزالة العاج بعناية من تجويف الوصول باستخدام مثقاب دائري عالي السرعة حتى بلغ سمك السطح الخدّي 3 مم، محاكياً سمك سن بشري. أفاد فافوريتو وآخرون أن درجة تغير اللون واختراق بيروكسيد الهيدروجين قابلة للمقارنة بين الأسنان البشرية وأسنان الأبقار، مما يدعم استخدام أسنان الأبقار في تجارب التبييض.
استخدمت هذه الدراسة لتقييم تغييرات اللون، وهو مقياس قياسي في دراسات التبييض. هو الحد المقبول سريرياً لتغير اللون [31، 32]. القيمة بين 3 و 8 تشير إلى تغيير لون ملحوظ بشكل معتدل في عين الإنسان، بينما القيم التي تزيد عن 8 تُظهر تغيرًا ملحوظًا في اللون [33، 34]. في هذه الدراسة، أظهرت جميع المجموعات ، مما يشير إلى تغير ملحوظ في اللون بعد تطبيق MTA. تحسن تغير لون الأسنان بعد المرة الأولى ( نطاق إلى 10.81) والثاني ( نطاق إلى 9.79) تطبيقات الجل في جميع المجموعات. الـ تفاوتت بين 1.33 و 2.06، وهو ما لا يُلاحظ سريرياً.
تشير هذه إلى أن فترة التبييض الداخلي التي تستمر لمدة 5 أيام قد حسنت بشكل فعال من تغير اللون الناتج عن MTA، وأن تكرار عملية التبييض لم يسفر عن نتائج أفضل.
الأعلى تمت ملاحظة القيم بعد تطبيق الجل الأول في أكسالات الكالسيوم و مجموعات أكسالات الكالسيوم + الليزر . أظهرت هذه المجموعات تحسينًا ملحوظًا في اللون مقارنةً بـ الليزر و أكسالات الكالسيوم + الليزر المجموعات. بعد تطبيق الجل الثاني، وُجدت نتائج مشابهة. كانت القيم في الأسنان المعالجة بـ أكسالات الكالسيوم و أكسالات الكالسيوم + الليزر أعلى بشكل ملحوظ من تلك التي لوحظت في الليزر ( ) و أكسالات الكالسيوم + الليزر ( ) المجموعات. تشير هذه النتائج إلى أن إضافة أكسالات الكالسيوم إلى عززت بشكل كبير من تغير اللون الناتج عن MTA، لكن إشعاع الليزر الثنائي لم يكن فعالًا في تعزيز عملية التبييض.
يمكن أن يُعزى الأداء المتفوق الذي لوحظ في مجموعات أكسالات الكالسيوم بنسبة 1% إلى قدرة أيونات الأكسالات على تشكيل معقدات مع الكاتيونات المعدنية. الأكسالات هو عامل تشكيل معقدات قوي يُستخدم عادةً في الصناعات مثل السيراميك وتبييض الورق لإزالة الملوثات المعدنية [11، 12، 35]. هناك أيضًا أدلة تتعلق بتأثير التبييض للأكسالات في الأدبيات السنية. أبلغت دراسة عن جل تبييض الأسنان المصنوع من عصائر الفواكه الطبيعية عن كميات ضئيلة من حمض الأكساليك في تركيبها [36]، وبعض علكة تبييض الأسنان تحتوي على أحماض عضوية مثل حمض الأكساليك [9].
تم استخدام MTA الأبيض في هذه الدراسة لأنه يسبب تغير لون الأسنان أقل من MTA الرمادي. وفقًا لتشانغ وآخرون [37]، فإن محتوى الحديد في MTA الرمادي حوالي عشرين مرة أكبر من MTA الأبيض كجم). كما وجد أسغاري وآخرون [38] أن نسب FeO في MTA الأبيض هي و . من ناحية أخرى، يحتوي MTA الرمادي على و و من و FeO. على الرغم من أنه بمعدل أقل، لا يزال الحديد موجودًا في MTA الأبيض وقد يساهم في تغير لون الأسنان. علاوة على ذلك، يحتوي MTA الأبيض على الزرنيخ، والبزموت، والكادميوم، والكروم، والنحاس، والحديد بمستويات من و 2.09 و على التوالي [37]. بالنظر إلى الكمية العالية من أكاسيد المعادن في MTA الأبيض، فإن تأثير تشكيل المعقدات لأكسالات الكالسيوم يساهم في تأثير التبييض المتفوق الذي لوحظ في مجموعات أكسالات الكالسيوم.
في الدراسة الحالية، كانت تركيز أكسالات الكالسيوم أفضل من التركيز. عند التركيز المنخفض، قد تخترق أكسالات الكالسيوم أعمق في أنابيب العاج لمعالجة البقع. عند
تركيز أعلى، قد يكون هناك خطر من تكتل جزيئات أكسالات الكالسيوم، مما يؤدي إلى تشبع السطح وخلق طبقة واقية تمنع اختراق عامل التبييض. استخدمت دراسات أخرى أيضًا تركيزات أقل من الأكسالات في علاجات التبييض. على سبيل المثال، استخدم باناهانده وآخرون [9] وأولييفيرا باروس وآخرون [14] 0.24 م من حمض الأكساليك (ما يعادل حوالي بالوزن) و أكسالات البوتاسيوم، لتعزيز فعالية التبييض وتقليل الحساسية بعد التبييض، على التوالي.
في هذه الدراسة، تم استخدام ملح الكالسيوم لحمض الأكساليك. أظهرت عدة دراسات أن عوامل التبييض تسبب آثارًا سلبية مثل التغيرات السطحية وتقليل محتوى الكالسيوم والفلورايد في بنية الأسنان (8). قد يؤدي إضافة الكالسيوم إلى عوامل التبييض إلى زيادة دمج الكالسيوم في بنية الأسنان، مما يزيد من المقاومة لإزالة المعادن. وجد ألكسندرينو وآخرون [39] أن جلًا مع الكالسيوم منع التغيرات في صلابة المينا الدقيقة دون التأثير على فعالية التبييض. هذه القضية حاسمة للتبييض الداخلي حيث يبقى الجل داخل غرفة اللب لعدة أيام.
تتفق نتائج هذه الدراسة مع نتائج بعض الدراسات السابقة [9، 13]. استخدم لو جيويديس وآخرون [13] مزيجًا من حمض الأكساليك وجل تبييض ووجدوا أن تنشيط جل التبييض بمصباح LED عزز إجراء التبييض مقارنةً بمجموعة التحكم. ومع ذلك، لم تتضمن دراستهم مجموعة تحكم بدون إضافة حمض الأكساليك. درس باناهانده وآخرون [9] تأثير المعالجة المسبقة مع 0.24 م من حمض الأكساليك و5.25% من هيبوكلوريت الصوديوم قبل التبييض في المكتب باستخدام جل لعلاج الأسنان المتسخة بالشاي. وجدوا أن تطبيق حمض الأكساليك لمدة 5 دقائق، تلاه تطبيق NaOCl لمدة دقيقة واحدة، أظهر نتائج متفوقة مقارنةً بالجل التبييض وحده، بينما لم يكن NaOCl وحمض الأكساليك وحدهما مختلفين بشكل ملحوظ عن مجموعة التحكم. ومع ذلك، ركزت دراستهم على الأسنان المتسخة بالشاي، بينما كان مصدر تغير اللون في الدراسة الحالية هو MTA. علاوة على ذلك، كانت هناك اختلافات في طريقة التبييض (التبييض في المكتب مقابل التبييض الداخلي) و التركيزات ( مقابل ) بين الدراستين.
في الدراسة الحالية، لم يؤثر إشعاع الليزر الثنائي بشكل ملحوظ على تغيرات لون الأسنان في مجموعات الدراسة. كانت قيم تغير اللون في المجموعات 5 إلى 8، التي تعرضت للإشعاع بالليزر، أقل قليلاً من المجموعات الضابطة المعنية، لكن الفروق لم تكن ذات دلالة. كما وجد سايغلام وآخرون [20] عدم وجود فرق كبير بين مجموعة المساعدة بالليزر الثنائي (30 ثانية) ومجموعة التحكم فيما يتعلق بفعالية التبييض الداخلي. على الرغم من أنه في الدراسة الحالية، تم إجراء إشعاع الليزر ثلاث مرات لمدة 30 ثانية لكل منها، فإن تمديد مدة الإشعاع لم يكن فعالًا في تعزيز تأثيرات التبييض. أفاد سعيدي وآخرون [40] أن
التبييض بمساعدة الليزر في المكتب عند أطوال موجية 810 و940 و980 نانومتر حقق فعالية مماثلة للتبييض التقليدي، ولكن في فترة زمنية أقصر. في المقابل، أشارت عدة دراسات إلى أن إشعاع الليزر يسرع من إطلاق الجذور الحرة من عوامل التبييض أثناء إجراءات التبييض في المكتب [16، 17، 41، 42]. وجد بابادوبولو وآخرون [24] أن تطبيق الليزر الثنائي (445 نانومتر) عزز بشكل كبير نتائج التبييض في المكتب، على الرغم من أن التأثير اعتمد على قوة الليزر ومدة الإشعاع ووقت القياس بعد علاجات التبييض. يبدو أن تأثير تسريع الليزر على التفاعلات الكيميائية أكثر أهمية لإجراءات المكتب حيث يبقى الجل على سطح الأسنان لفترة قصيرة (أقل من ساعة). قد لا يكون هذا التأثير ملحوظًا في عملية التبييض الداخلي لأن عامل التبييض يبقى داخل السن لعدة أيام، وهناك وقت كافٍ للتفاعلات الكيميائية. قد يتسبب إشعاع الليزر أيضًا في ارتباط وتكتل جزيئات أكسالات الكالسيوم، مما يؤدي إلى تشبع السطح ومنع اختراق الأكسالات في بنية العاج. قد تلعب الاختلافات في بنية العاج مقابل المينا أيضًا دورًا في النتائج المختلفة التي تم الحصول عليها بين التبييض الداخلي بمساعدة الليزر والتبييض في المكتب بمساعدة الليزر. فيما يتعلق بفعالية الليزر المختلفة، أظهرت بعض الدراسات أن الليزر الثنائي له أداء مشابه لمصابيح LED [43، 44] وليزر Er، Cr: YSGG [45] في تبييض الأسنان. أظهرت دراسة أخرى أن التبييض الداخلي باستخدام بيربورات الصوديوم المنشط إما بواسطة الليزر الثنائي أو LED أدى إلى فعالية تبييض مماثلة [46]. في المقابل، كشف زانغ وآخرون [47] أن التبييض بمساعدة الليزر باستخدام ليزر فوسفات البوتاسيوم-التيتانيوم (KTP) كان أكثر فعالية من LED والليزر الثنائي في توفير أسنان أكثر بياضًا وفقًا لـ القيمة، على الرغم من أن كانت قابلة للمقارنة بين المجموعات.
تشير النتائج الحالية إلى أن إضافة 1% من أكسالات الكالسيوم إلى جل التبييض يحسن تبييض الأسنان المتغيرة اللون وقد يُوصى بها في الإعدادات السريرية. ومع ذلك، يجب مراعاة السلامة عند إضافة الأكسالات إلى عوامل التبييض. قد تشكل التركيزات العالية من الأكسالات التي تتلامس مباشرة مع الأنسجة البشرية مخاطر صحية محتملة، بما في ذلك فقدان الكالسيوم، وتهيج الجلد، واختلال توازن الإلكتروليت، وتغيرات في خلايا الثدي إلى خلايا ورمية، وحصوات الكلى، وأضرار عصبية [48]. عتبة السمية الجهازية لحمض الأكساليك للبشر هي حوالي [48]. ومع ذلك، فإن التركيز المنخفض جدًا من أكسالات الكالسيوم، مثل المطبق داخل غرفة اللب على مسافة من الأنسجة اللثوية، يليه شطف شامل، من غير المحتمل أن يشكل خطرًا على الصحة.
كانت لهذه الدراسة بعض القيود، أساسًا بسبب تصميمها في المختبر. بينما يعتبر أكسيد الحديد والبزموت من المساهمين الرئيسيين في تغير اللون الناتج عن MTA، فإن تسرب كريات الدم الحمراء إلى المسام في حالة عدم التصلب
قد يؤدي MTA أيضًا إلى تفاقم التلوين [49]. لم يتم تقييم السمية الخلوية لأكسالات الكالسيوم في هذه الدراسة، والتي تعتبر قيدًا. يجب أن تستكشف الأبحاث المستقبلية خصائص السطح والربط للترميمات التاجية مع العاج المعالج بمواد التبييض المحتوية على أكسالات الكالسيوم. كما يُقترح إجراء دراسات إضافية للتحقيق في تأثير مواد التبييض المحتوية على 1% من أكسالات الكالسيوم على تغير اللون الناتج عن أنواع أخرى من الأسمنت القائم على سيليكات الكالسيوم. هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث للتحقيق في الآثار السمية المحتملة لأكسالات الكالسيوم عند تركيزات مختلفة على الأنسجة السنية. علاوة على ذلك، من الضروري تقييم فعالية ليزرات أخرى مثل КТР، لتنشيط الجل التجريبي المستخدم في التبييض الداخلي.

الاستنتاجات

في الظروف المستخدمة في هذه الدراسة:
  1. تسبب MTA الأبيض في تغير لون تاجي ملحوظ في جميع العينات.
  2. بعد تطبيق الجل الأول والثاني، كانت القيم أعلى بشكل ملحوظ في المجموعة 2 ( أكسالات الكالسيوم) و أكسالات الكالسيوم + ليزر) مقارنة بالمجموعات , ليزر , و أكسالات الكالسيوم + ليزر) .
  3. يمكن أن يؤدي دمج أكسالات الكالسيوم في جل إلى تعزيز تبييض الأسنان المتغيرة اللون بسبب MTA الأبيض. يمكن اعتبار هذه الطريقة بديلاً مناسبًا لاستخدام تركيزات عالية من بيروكسيد الهيدروجين، مما يوفر تبييضًا مرغوبًا للأسنان مع آثار جانبية قليلة في تغيرات اللون الناتجة عن MTA.
  4. لم تحسن التركيزات الأعلى (3% و5%) ولا تنشيط مادة التبييض باستخدام ليزر ثنائي بشكل ملحوظ من تغير اللون الناتج عن MTA، ربما بسبب تشبع السطح وبالتالي انخفاض اختراق مادة التبييض في بنية العاج.

الشكر والتقدير

استندت هذه الدراسة إلى أطروحة طالب (الرمز: ). يشكر المؤلفون نائب رئيس البحث في جامعة مشهد للعلوم الطبية على دعم هذا المشروع.

مساهمات المؤلفين

ساهم S.M. وF.A. وN.R. بشكل كبير في مفهوم وتصميم الدراسة، وأشرفوا على الدراسة، وراجعوا المخطوطة. أجرى S.Z.J. وA.S. وM.H. الدراسة، وجمعوا البيانات وحللوها، وأعدوا المسودة الأولى من المخطوطة. وافق جميع المؤلفين على المخطوطة المقدمة.

التمويل

تم تمويل هذه الدراسة من قبل جامعة مشهد للعلوم الطبية، مشهد، إيران.

توفر البيانات

تتوفر مجموعات البيانات المستخدمة و/أو التي تم تحليلها خلال الدراسة الحالية من المؤلف المراسل عند الطلب المعقول.

الإعلانات

تم تنفيذ جميع الطرق وفقًا للإرشادات واللوائح ذات الصلة. تم اعتماد بروتوكول الدراسة الحالية من قبل لجنة الأخلاقيات في جامعة مشهد للعلوم الطبية، إيران (IR.MUMS.DENTISTRY. REC.1403.017). تم الحصول على الأسنان البقرية من مسلخ، وهو الذبح العادي للماشية للاستهلاك البشري.
تم استخدام الأسنان البقرية في هذه الدراسة، وكانت موافقة النشر غير ذات صلة.

المصالح المتنافسة

يعلن المؤلفون عدم وجود مصالح متنافسة.
تاريخ الاستلام: 14 أغسطس 2024 / تاريخ القبول: 20 فبراير 2025
تم النشر عبر الإنترنت: 07 مارس 2025

References

  1. Sahiba U, Gowri S, Prathap MS, Aphiya A, Aleemuddin M. Comparative evaluation of calcium ion release from three bioceramic cements in simulated immature teeth with open apices. J Dent Mater Tech. 2024;13(3):103-9.
  2. Khedmat S, Ahmadi E, Meraji N, Fallah ZF. Colorimetric comparison of internal bleaching with and without removing mineral trioxide aggregate (MTA) on induced coronal tooth discoloration by MTA. Int J Dent. 2021;2021:1-7.
  3. Możyńska J, Metlerski M, Lipski M, Nowicka A. Tooth discoloration induced by different calcium Silicate-based cements: A systematic review of in vitro studies. J Endod. 2017;43(10):1593-601.
  4. Boutsioukis C, Noula G, Lambrianidis T. Ex vivo study of the efficiency of two techniques for the removal of mineral trioxide aggregate used as a root Canal filling material. J Endod. 2008;34(10):1239-42.
  5. Žižka R, Šedý J, Gregor L, Voborná I. Discoloration after regenerative endodontic procedures: A critical review. Iran Endod J. 2018;13(3):278-84.
  6. Al-Hiyasat AS, Ahmad DM, Khader YS. The effect of different calcium silicatebased pulp capping materials on tooth discoloration: an in vitro study. BMC Oral Health. 2021;21(1):330-40.
  7. Amer M. Intracoronal tooth bleaching – A review and treatment guidelines. Aust Dent J. 2023;68(Suppl 1):S141-52.
  8. Ghanbarzadeh M, Ahrari F, Akbari M, Hamzei H. Microhardness of demineralized enamel following home bleaching and laser-assisted in office bleaching. J Clin Exp Dent. 2015;7(3):e405-9.
  9. Panahandeh N, Mohammadkhani S, Sedighi S, Nejadkarimi S, Ghasemi A. Comparative effects of three bleaching techniques on tooth discoloration caused by tea. Front Dent. 2023;20:25-35.
  10. Abdel-Maksoud G, Awad H, Rashed UM. Different cleaning techniques for removal of Iron stain from archaeological bone artifacts: a review. Egypt J Chem. 2022;65(5):69-83.
  11. Lee SO, Tran T, Jung BH, Kim SJ, Kim MJ. Dissolution of iron oxide using oxalic acid. Hydrometallurgy. 2007;87(3-4):91-9.
  12. Sultana U, Kurny A. Dissolution kinetics of iron oxides in clay in oxalic acid solutions. Int J Min Met Mater. 2012;19:1083-7.
  13. LO GIUDICE G, Cicciù D, Cervino G, Lizio A, Panarello C, Cicciu M. Effects of photoactivation in bleaching with hydrogen peroxide. Spectrophotometric Evaluation Dentistry. 2011;1:1-5.
  14. Oliveira Barros AP, da Silva Pompeu D, Takeuchi EV, de Melo Alencar C, Alves EB, Silva CM. Effect of potassium oxalate on sensitivity control, color change, and quality of life after at-home tooth whitening: A randomized, placebo-controlled clinical trial. PLoS ONE. 2022;17(11):e0277346.
  15. Kiryk J, Kiryk S, Kensy J, Świenc W, Palka B, Zimoląg-Dydak M, et al. Effectiveness of Laser-Assisted teeth bleaching: A systematic review. Appl Sci. 2024;14(20):9219.
  16. Ahrari F, Akbari M, Mohammadipour HS, Fallahrastegar A, Sekandari S. The efficacy and complications of several bleaching techniques in patients after fixed orthodontic therapy. A randomized clinical trial. Swiss Dent J. 2020;130(6):493-501.
  17. Ahrari F, Akbari M, Mohammadpour S, Forghani M. The efficacy of laserassisted in-office bleaching and home bleaching on sound and demineralized enamel. Laser Ther. 2015;24(4):257-64.
  18. Saeedi R, Omrani LR, Abbasi M, Chiniforush N, Kargar M. Effect of three wavelengths of diode laser on the efficacy of bleaching of stained teeth. Front Dent. 2019;16(6):458-64.
  19. Moosavi H, Arjmand N, Ahrari F, Zakeri M, Maleknejad F. Effect of low-level laser therapy on tooth sensitivity induced by in-office bleaching. Lasers Med Sci. 2016;31(4):713-9.
  20. Sağlam BC, Koçak MM, Koçak S, Türker SA, Arslan D. Comparison of Nd: YAG and diode laser irradiation during intracoronal bleaching with sodium perborate: color and Raman spectroscopy analysis. Photomed Laser Surg. 2015;33(2):77-81.
  21. Wajeh AS, Jawad HA. Efficacy of sodium perborate assisted by Er:Cr;YSGG laser induced photoacoustic streaming technique for enhancing the color of internally stained teeth. Laser Dent Sci. 2024;8(1):45.
  22. Das DK, Goswami P, Barman C, Das B. Methyl red: a fluorescent sensor for hg 2+over Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+, and cd 2+. Environ Eng Res. 2012;17(S1):75-8.
  23. AlOtaibi FL. Adverse effects of tooth bleaching: A review. Int J Dent Oral Health. 2019;7(2):53-5.
  24. Papadopoulou A, Dionysopoulos D, Strakas D, Kouros P, Vamvakoudi E, Tsetseli P, et al. Exploring the efficacy of laser-assisted in-office tooth bleaching: A study on varied irradiation times and power settings utilizing a diode laser ( 445 nm ). J Photochem Photobiol B. 2024;257:112970.
  25. Lima SNL, Ribeiro IS, Grisotto MA, Fernandes ES, Hass V, de Jesus Tavarez RR, et al. Evaluation of several clinical parameters after bleaching with hydrogen peroxide at different concentrations: A randomized clinical trial. J Dent. 2018;68:91-7.
  26. Asadi M, Majidinia S, Bagheri H, Hoseinzadeh M. The effect of formulated dentin remineralizing gel containing hydroxyapatite, fluoride, and bioactive glass on dentin microhardness: an in vitro study. Int J Dent. 2024;2024:4788668.
  27. Yassen GH, Platt JA, Hara AT. Bovine teeth as substitute for human teeth in dental research: a review of literature. J Oral Sci. 2011;53(3):273-82.
  28. Parisay I, Boskabady M, Bagheri H, Babazadeh S, Hoseinzadeh M, Esmaeilzadeh F. Investigating the efficacy of a varnish containing Gallic acid on remineralization of enamel lesions: an in vitro study. BMC Oral Health. 2024;24(1):175-82.
  29. Franchini Pan Martinez L, KL Ferraz N, Lannes CNL, Rodrigues AC, De Carvalho MF, Zina MG. Can bovine tooth replace human tooth in laboratory studies? A systematic review. J Adhes Sci Tech. 2023;37(7):1279-98.
  30. Favoreto MW, Cordeiro DCF, Centenaro GG, Bosco LD, Arana-Gordillo LA, Reis A, et al. Evaluating color change and hydrogen peroxide penetration in human and bovine teeth through in-office bleaching procedures. J Esthet Restor Dent. 2024;36(8):1171-8.
  31. Heravi F, Ahrari F, Tanbakuchi B. Effectiveness of MI paste plus and remin pro on remineralization and color improvement of postorthodontic white spot lesions. Dent Res J (Isfahan). 2018;15(2):95-103.
  32. Mohammadipour HS, Maghrebi ZF, Ramezanian N, Ahrari F, Daluyi RA. The effects of sodium hexametaphosphate combined with other remineralizing agents on the staining and microhardness of early enamel caries: an in vitro modified pH-cycling model. Dent Res J (Isfahan). 2019;16(6):398-406.
  33. Guler AU, Kurt S, Kulunk T. Effects of various finishing procedures on the staining of provisional restorative materials. J Prosthet Dent. 2005;93(5):453-8.
  34. Meireles SS, Fontes ST, Coimbra LA, Della Bona Á, Demarco FF. Effectiveness of different carbamide peroxide concentrations used for tooth bleaching: an in vitro study. J Appl Oral Sci. 2012;20(2):186-91.
  35. Kim H-M, Choi T-Y, Park M-J, Jeong D-W. Heavy metal removal using an advanced removal method to obtain recyclable paper incineration Ash. Sci Rep. 2022;12(1):12800.
  36. Filip M, Moldovan M, Vlassa M, Sarosi C, Cojocaru I. HPLC determination of the main organic acids in teeth bleaching gels prepared with the natural fruit juices. Rev Chim. 2016;67:2440-5.
  37. Chang SW, Shon WJ, Lee W, Kum KY, Baek SH, Bae KS. Analysis of heavy metal contents in Gray and white MTA and 2 kinds of Portland cement: a preliminary study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2010;109(4):642-6.
  38. Asgary S, Parirokh M, Eghbal MJ, Stowe S, Brink F. A qualitative X-ray analysis of white and grey mineral trioxide aggregate using compositional imaging. J Mater Sci Mater Med. 2006;17(2):187-91.
  39. Alexandrino L, Gomes Y, Alves E, Costi H, Rogez H, Silva C. Effects of a bleaching agent with calcium on bovine enamel. Eur J Dent. 2014;8(3):320-5.
  40. Saeedi R, Omrani LR, Abbasi M, Chiniforush N, Kargar M. Effect of three wavelengths of diode laser on the efficacy of bleaching of stained teeth. Front Dent. 2019;16(6):458.
  41. Zhang Q, Liu Y, Ding M, Yuwen L, Wang L. On-Demand free radical release by laser irradiation for Photothermal-Thermodynamic biofilm inactivation and tooth whitening. Gels. 2023;9(7):554-70.
  42. Maiya R, Attavar SH, Kovoor KL. Comparative analysis of laser activated radical free bleaching agent on surface morphology and calcium phosphate content of enamel. Laser Dent Sci. 2024;8(1):36.
  43. Tekce AU, Yazici AR. Clinical comparison of diode laser- and LED-activated tooth bleaching: 9-month follow-up. Lasers Med Sci. 2022;37(8):3237-47.
  44. Oommen TE, Arya A, Jahangeer B, Mishra D, Vamseekrishna KVN, Gupta J. An In-Vitro study on the impact of Light-Emitting diode (LED) and Laser-Activated bleaching techniques on the color change of artificially stained teeth at varying time intervals. Cureus. 2024;16(9):e69851.
  45. Surmelioglu D, Usumez A. Effectiveness of different Laser-Assisted In-Office bleaching techniques: 1-Year Follow-Up. Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2020;38(10):632-9.
  46. Koçak S, Koçak MM, Sağlam BC. Clinical comparison between the bleaching efficacy of light-emitting diode and diode laser with sodium perborate. Aust Endod J. 2014;40(1):17-20.
  47. Zhang C, Wang X, Kinoshita J-I, Zhao B, Toko T, Kimura Y, et al. Effects of KTP laser irradiation, diode laser, and LED on tooth bleaching: a comparative study. Photomed Laser Surg. 2007;25(2):91-5.
  48. Verma A, Kore R, Corbin DR, Shiflett MB. Metal recovery using oxalate chemistry: a technical review. Ind Eng Chem Res. 2019;58(34):15381-93.
  49. Meraji N, Bolhari B, Sefideh MR, Niavarzi S. Prevention of tooth discoloration due to Calcium-Silicate cements: A review. Dent Hypotheses. 2019;10(1):4-8.

ملاحظة الناشر

تظل Springer Nature محايدة فيما يتعلق بالمطالبات القضائية في الخرائط المنشورة والانتماءات المؤسسية.
  1. *المراسلة:
    فرزانه أحراري
    Farzaneh.Ahrari@Gmail.com; Ahrarif@mums.ac.ir
    سيدة زهراء جمالى
    zahrajamali7073@yahoo.com
    مركز أبحاث المواد السنية، جامعة مشهد للعلوم الطبية، مشهد، إيران
    مركز أبحاث الأسنان، جامعة مشهد للعلوم الطبية، مشهد، إيران
    قسم الكيمياء، كلية العلوم، جامعة فردوسي في مشهد، مشهد، إيران
    قسم طب الأسنان التجميلي والترميمي، مركز أبحاث المواد السنية، كلية طب الأسنان، جامعة مشهد للعلوم الطبية، مشهد، إيران

Journal: BMC Oral Health, Volume: 25, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-025-05703-1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40055702
Publication Date: 2025-03-07

Internal bleaching with calcium oxalate and laser irradiation for managing discolorations induced by mineral trioxide aggregate

Sara Majidinia , Farzaneh Ahrari , Melika Hoseinzadeh , Navid Ramezanian , Arsalan Shahri and Seyyedeh Zahra Jamali4*

Abstract

Aim This in vitro study investigated the effects of incorporating 1%, 3%, and 5% calcium oxalate into 15% hydrogen peroxide , with and without laser activation, on the whitening of teeth discolored by mineral trioxide aggregate (MTA). Methods The pulp tissue of 80 bovine incisors was removed, and an MTA plug was placed at 2 mm below the cementoenamel junction. After nine months, the samples were randomly divided into eight groups ( ). Groups 1 to 4 were treated with gel containing , or calcium oxalate, respectively. The same gels were applied in groups 5 to 8 but activated with an 810 nm diode laser ( 2 W , continuous wave). The teeth were incubated for five days, followed by the second gel application. Tooth color was evaluated at baseline (T1), after MTA discoloration (T2), and after the first (T3) and second (T4) gel applications, using the CIELAB system to measure color changes . Results The mean and differed significantly between groups ( and , respectively). After the first and second gel applications, values were significantly higher in groups calcium oxalate) and calcium oxalate + laser) than in groups laser , and calcium oxalate + laser . Conclusions Incorporating 1% calcium oxalate into 15% can enhance the whitening of teeth discolored by white MTA. Laser activation did not further improve the outcome of internal bleaching in teeth with MTA discoloration.

Keywords Calcium oxalate, Dental bleaching, Dental pulp chamber, Diode lasers, Hydrogen peroxide, Mineral trioxide aggregate, Tooth discoloration, Tooth bleaching agents, Laser bleaching, Internal bleaching

Introduction

Mineral trioxide aggregate (MTA) is commonly used in endodontic treatments, including apexification, managing perforations, vital pulp therapy, and regenerative endodontic procedures (REPs) due to its excellent biocompatibility and sealing properties [1]. One key drawback of MTA application is crown discoloration, which can lead to patient dissatisfaction, especially anterior teeth [2].
Multiple hypotheses have been suggested to explain the mechanism of tooth discoloration after applying MTA. One initial hypothesis suggested that the oxidation of heavy metals, such as iron or magnesium, is responsible for the discoloration associated with grey MTA [3]. Therefore, white MTA, which contains minimal FeO, MgO , and Al 2 O 3 in its structure, was introduced to reduce discoloration. However, color changes still happened after using white MTA, although less intensely than with grey MTA [4]. Therefore, bismuth oxide, the radiopacifier in MTA, was implicated as the key contributor to tooth discoloration in white MTA [3]. Bismuth oxide binds with calcium silicate hydrate and is gradually released as it degrades over time [5]. Released bismuth oxide can cause tooth discoloration, primarily by interacting with dentin collagen to form a black precipitate [6]. Additionally, it may react with carbon dioxide and produce bismuth carbonate, thus leading to tooth discoloration [3]. The exposure of bismuth oxide to light irradiation and higher temperatures may also cause discoloration in MTA or calcium-enriched mixture (CEM) cement [3].
Internal bleaching is a practical, conservative, and costefficient therapy for managing discoloration in non-vital teeth. However, this treatment method has potential adverse effects, such as external cervical root resorption, dentine morphological changes, and collagen degradation [7, 8]. To minimize these risks, researchers are exploring methods to reduce the duration of treatment and concentration of bleaching agents.
A suitable approach to address discoloration from metal oxides is to use chelating agents such as oxalic acid, which effectively binds metal cations [9] facilitating the removal of insoluble ionic compounds from the substrates [10]. Oxalates are widely used in various industries, such as ceramics and paper bleaching, to remove metal contaminations [11, 12]. Thereare a few studies about the effect of oxalic acid on improving bleaching outcomes [9, 13]. Studies on the use of oxalic acid in dentistry have mainly focused on its ability to reduce tooth sensitivity after whitening [9, 14]. Potassium oxalate, when applied to dentin, decreases nerve transmission and forms calcium oxalate crystals that block dentinal tubules [14]. However, little evidence exists on the bleaching effect of oxalate compounds in dental practice.
Another promising method to enhance the whitening process is laser irradiation, which acts through photothermal or photochemical processes. The photothermal theory states that the laser can heat the bleaching agent and speed up the chemical reactions. According to the photochemical theory, the laser directly interacts with the tooth’s surface, causing photo-oxidation of pigment molecules and breaking them down chemically. The laser may also interact with the components of the bleaching gel and enhance the generation of reactive oxygen species that further degrade the chromogenic molecules [15].
Previous studies on laser-assisted bleaching primarily examined in-office procedures, revealing faster whitening effects and fewer complications in laser assisted bleaching than in conventional techniques [16-19]. However, there is limited and controversial evidence regarding the efficacy of lasers in the internal bleaching of non-vital teeth [20, 21]. Furthermore, there have been no studies examining the effectiveness of internal bleaching with calcium oxalate and diode laser irradiation for MTAinduced tooth discoloration. Therefore, this study aimed to investigate the effects of incorporating , and calcium oxalate into a hydrogen peroxide (H2O2) gel, with and without laser activation, on teeth discolored by white MTA.

Materials and methods

The protocol for this in vitro study was approved by the ethics committee of Mashhad University of Medical Sciences (IR.MUMS.DENTISTRY.REC.1403.017).

Sample preparation

Eighty bovine incisor teeth were obtained from a slaughterhouse. The samples were immersed in chlora-mine-T for one week. Each tooth was examined under a stereomicroscope at 20 x magnification to confirm the absence of cracks, fractures, or enamel defects. A putty index was made to standardize the area for color measurement on each tooth. The initial color of the tooth cervical area (T1) was recorded using a colorimeter (CR400; Konica Minolta, Osaka, Japan). The colorimeter was calibrated before each measurement session using the calibration plate provided by the manufacturer.

Staining procedure

An access cavity was prepared on the palatal side, and the pulp tissue was removed using a #40 Hedstrom file (Mani Inc., Tochigi-Ken, Japan). To simulate the thickness of a human tooth, dentin was removed from the access cavity using a high-speed round bur until the buccal surface measured 3 mm . The final thickness was verified with a digital caliper.
An MTA plug (Angelus Dental, Londrina, Brazil) was placed 2 mm below the cementoenamel junction (CEJ).
A moist cotton pellet and a temporary filling material (Cavisol Temporary Filling, Golchai Co., Iran) were placed over the MTA plug. The samples were then incubated for 9 months at in humidity. After this period, the tooth color was measured again (T2) using the putty index (Fig. 1).

Preparation of bleaching gel containing calcium oxalate

To prepare 100 cc of internal bleaching gel containing and , ( , or ) calcium oxalate, 43 cc of gel (Merck, Darmstadt, Germany) was mixed with silica (Merck, Germany) and Carbopol (Lubrizol, Ohio, USA). The mixture was then combined with 37 cc of water, glycerol (Merck, Darmstadt, Germany), and ( or ) calcium oxalate powder (Merck, Darmstadt, Germany). To adjust the pH and achieve the desired gel consistency, 1.6 cc of a solution containing polyethylene glycol 6000 (PEG) (Merck, Darmstadt, Germany) and 0.5 M Tris (Merck, Darmstadt, Germany) was added to the mixture. The pH range of the prepared gel was between 5 to 6 . A red pigment (methyl red; Merck, Germany) was then added to serve as the photosensitizer for the diode laser. Methyl red is most effective at the pH range between 4.4 and 6.2, corresponding to the bleaching gel’s pH [22]. Therefore, 1 cc of methyl red solution was added to 5 cc of the gel.

Sample allocation and bleaching procedure

The samples were randomly divided into eight groups as follows ( ):
  • Group 1: .
  • Group 2: calcium oxalate.
  • Group 3: calcium oxalate.
  • Group 4: calcium oxalate.
  • Group 5: + Laser.
  • Group 6: calcium oxalate + Laser.
  • Group 7: calcium oxalate + Laser
  • Group 8: calcium oxalate + Laser.
In groups 1 to 4, the MTA plug was removed from the access cavity, and the access cavity was filled completely with the bleaching gel, followed by a temporary restorative material. The samples were incubated for 5 days, and the tooth color was recorded (T3).
In groups 5-8, the process was similar to that explained in groups 1 to 4, but the gel was activated with a gallium-aluminum-arsenide (GaAlAs) diode laser (DoctorSmile, Lambda S.p.A., Italy). The laser emitted a wavelength of 810 nm and was set at the power of 2 W and continuous wave (CW) mode, using a non-contact bleaching handpiece at the approximate distance of 1 mm from the gel. The laser was irradiated three times for 30 s each, at oneminute intervals between irradiations [18]. The samples
Fig. 1 (A) Intact bovine tooth; (B) Coronal discoloration following MTA application; and (C) A silicone impression used for assessing color change with a Chroma Meter CR-400
Table 1 Comparing mean ± standard deviation of color change ( ) values among the groups
Experimental groups
Mean ± SD 95% CI for Mean Mean ± SD 95% CI for Mean Mean ± SD 95% CI for Mean Mean ± SD 95% CI for Mean
1 2.28 to 5.60 6.06 to 9.23 5.55 to 9.53 1.11 to 1.89
2 calcium oxalate 2.74 to 4.54 9.70 to 11.91 8.40 to 11.19 1.45 to 2.67
3 calcium oxalate 2.77 to 5.60 6.63 to 9.62 7.18 to 9.13 0.94 to 2.17
4 calcium oxalate 3.03 to 4.18 6.92 to 9.44 7.52 to 9.65 0.86 to 1.81
5 + Laser 2.68 to 6.12 6.28 to 9.11 6.38 to 9.28 1.30 to 2.05
6 calcium oxalate + Laser 2.23 to 5.96 9.01 to 11.30 8.48 to 10.61 0.81 to 2.03
7 calcium oxalate + Laser 4.06 to 5.79 6.92 to 10.55 7.46 to 10.59 0.99 to 2.08
8 calcium oxalate + Laser 2.28 to 5.60 6.06 to 9.23 5.55 to 9.53 1.11 to 1.89
P value 0.851 0.002* 0.040* 0.460*
*Different lowercase letters represent a significant difference among the groups at .
were incubated for 5 days, followed by color measurement (T3).
In all groups, the pulp chamber was rinsed after the first gel application and the bleaching procedure was repeated. The surface color was measured after the second gel application (T4).

Color change assessment

The tooth color was measured using the CIELAB (Commission International de l’Eclairage and ) color space system. In this system, represents the degree of lightness (ranges from 0 : black to 100 : white), while the a* value indicates the degree of red/green ( +a : red, – a : green), and the value corresponds with the degree of yellow/blue ( +b : yellow, – b : blue). The color change was calculated using the following formula:
The color change between the different stages were defined as follow:
  • : Color change between baseline (T1) and 9 months after MTA application (T2).
  • : Color change between T2 and the first bleaching session (T3).
  • : Color change between T2 and the second bleaching session (T4).
  • : Color change between T3 and T4.
Sample staining, gel application, laser irradiation, and color assessment were performed by one operator (Z.J.) to ensure standardization of the experiment.

Statistical analysis

The Kolmogorov-Smirnov test was used to assess the normality of the data. One-way ANOVA and Tukey post hoc test were performed to compare color changes between the treatment stages among the groups. All statistical analyses were conducted using SPSS software version 26 (IBM Inc., Armonk, NY, USA) with a significance level set at .

Results

Table 1 presents the mean and standard deviation of values between different time points in the experimental groups. ANOVA indicated no statistically significant differences among the groups in and . However, significant between-group differences were observed in and and , respectively). The highest value was observed in the group calcium oxalate: and the lowest in the group : ). For , the highest and lowest values were observed in the group calcium oxalate: ) and group calcium oxalate + laser: ).
Pairwise comparisons revealed that and were significantly greater in group oxalate) and group oxalate + laser) as compared to group , group laser , and group oxalate + laser) ( . No significant differences were found between the other groups ( ).

Discussion

This study investigated whether adding 1%, 3%, or 5% calcium oxalate to gel, with or without laser activation, could improve the efficacy of internal bleaching in teeth discolored by white MTA. In bleaching agents, is commonly used at concentrations ranging from 3 to . However, higher concentrations are associated with adverse effects, such as mucosal irritation, cervical root resorption, and dental hard tissue morphological changes [23]. The gel provides a good balance of efficacy and safety for bleaching treatments [24, 25]. Therefore, gel with or without calcium oxalate was used in the present study for internal bleaching of teeth with MTA-induced discoloration.
In this study, bovine teeth were used due to certain challenges associated with human teeth. Obtaining human teeth in sufficient quantity and quality can be difficult since they are often extracted because of extensive defects. Bovine teeth are chosen over other non-human dental hard tissues because of their availability, uniform composition, higher surface area and their similarity to human teeth, particularly regarding calcium content [26]. Bovine teeth have been used effectively in studies assessing microleakage, remineralization, hardness, and thermal expansion [26-28]. According to Franchini Pan Martinez et al. [29], there is the possibility for replacement of human by bovine teeth in studies concerning microleakage, organic and inorganic tooth content, coefficient of thermal expansion, spectrofluorometry, hardness, and radiodensity. The use of bovine teeth, however, is associated with some limitations, including variations in morphology, radiodensity, and mechanical properties compared to human teeth. Furthermore, bovine teeth have greater thickness, which may hinder accurate color assessment. In this study, dentin was carefully removed from the access cavity using a high-speed round bur until the buccal surface measured 3 mm , simulating the thickness of a human tooth. Favoreto et al. [30] reported that the degree of color change and hydrogen peroxide penetration is comparable between human and bovine teeth, supporting the use of bovine teeth in bleaching experiments.
This study used to evaluate color changes, which is a standard metric in bleaching studies. A is the clinically acceptable color change threshold [31, 32]. value between 3 and 8 is moderately perceptible color change in the human eye, whereas values more than 8 are highly perceptible color change [33, 34]. In this study, all groups showed , indicating a perceivable discoloration following MTA application. The color change of the teeth improved following the first ( range to 10.81) and second ( range to 9.79) gel applications in all groups. The varied between 1.33 and 2.06, which is not clinically noticeable.
These imply that that a 5 -day internal bleaching period effectively improved discoloration caused by MTA, and repeating the bleaching process did not yield better outcomes.
The highest values after the first gel application were observed in the calcium oxalate and calcium oxalate + laser groups . These groups showed significantly greatercolor enhancement compared to the Laser , and calcium oxalate + Laser groups. After the second gel application, similar results were found. The values in teeth treated with calcium oxalate and calcium oxalate + laser were significantly higher than those seen in the Laser ( ), and calcium oxalate + Laser ( ) groups. These findings indicate that adding calcium oxalate into significantly enhanced the MTA-induced discoloration, but diode laser irradiation was ineffective in enhancing the whitening process.
The superior performance observed in the 1% calcium oxalate groups can be attributed to the ability of oxalate ions to chelate metal cations. Oxalate is a potent chelating agent commonly used in industries such as ceramics and paper bleaching to remove metal contaminants [11, 12, 35]. There is also evidence regarding the bleaching effect of oxalate in dental literature. A study on toothwhitening gels made with natural fruit juices reported minor amounts of oxalic acid in their composition [36], and some tooth-whitening chewing gums contain organic acids like oxalic acid [9].
White MTA was used in this study as it causes less tooth discoloration than grey MTA. According to Chang et al. [37], the iron content of grey MTA is approximately twenty times greater than that of white MTA kg ). Asgary et al. [38] also found that the , and FeO percentages in white MTA are , and . On the other hand, grey MTA contains , , and of and FeO . Although at a lower rate, iron is still present in the white MTA and may contribute to tooth discoloration. Furthermore, white MTA contains arsenic, bismuth, cadmium, chromium, copper, and iron at levels of , 2.09 , and , respectively [37]. Considering the high amount of metal oxides in white MTA, the chelating effect of calcium oxalate contributes to the superior bleaching effect observed in the calcium oxalate groups.
In the present study, the calcium oxalate concentration performed better than the concentration. At the lower concentration, calcium oxalate may penetrate deeper into the dentinal tubules to address the stains. At
a higher concentration, there might be a risk of calcium oxalate particle agglomeration, leading to surface saturation and creating a protective layer that prevents bleaching agent penetration. Other studies have also used lower concentrations of oxalate in bleaching treatments. For instance, Panahandeh et al. [9] and Oliveira Barros et al. [14] used 0.24 M oxalic acid (equivalent to approximately by weight) and potassium oxalate, to enhance bleaching efficacy and reduce post-bleaching sensitivity, respectively.
In this study, the calcium salt of oxalic acid was used. Several studies demonstrated that bleaching agents cause adverse effects such as surface alterations and reductions in the calcium and fluoride content of tooth structure (8). Adding calcium to bleaching agents may increase calcium incorporation into tooth structure, thus increasing resistance to demineralization. Alexandrino et al. [39] found that a gel with calcium prevented changes in enamel microhardness without compromising the bleaching efficacy. This issue is critical for internal bleaching as the gel remains within the pulp chamber for several days.
The outcomes of this study agree with those of some previous studies [9, 13]. Lo Giudice et al. [13] used a combination of oxalic acid and a bleaching gel and found that activation of the bleaching gel with LED lamp enhanced the whitening procedure compared to the control group. However, their study did not have a control group without oxalic acid addition. Panahandeh et al. [9] studied the effect of pretreatment with 0.24 M oxalic acid and 5.25% sodium hypochlorite before in-office bleaching with gel to treat tea-stained teeth. They found that applying oxalic acid for 5 min , followed by NaOCl application for 1 min , showed superior results compared to the bleaching gel alone, whereas NaOCl and oxalic acid alone were not significantly different from the control group. However, their study focused on tea-stained teeth, whereas the source of discoloration in the present study was MTA. Furthermore, there were differences in the bleaching method (in-office versus internal bleaching) and concentrations ( versus ) between the two studies.
In the present study, diode laser irradiation did not significantly affect tooth color changes in the study groups. The color change values in groups 5 to 8, which underwent laser exposure, were somewhat lower than the respective control groups, but the differences were not significant. Sağlam et al. [20] also found no significant difference between the diode laser-assisted group ( 30 s ) and control group regarding the efficacy of intracoronal bleaching. Although in the present study, laser irradiation was performed three times for 30 s each, extending the duration of irradiation was ineffective for enhancing the bleaching effects. Saeedi et al. [40] reported that
laser-assisted in-office bleaching at wavelengths of 810, 940, and 980 nm achieved similar efficacy to conventional bleaching, but in a shorter period. In contrast, several studies have indicated that laser irradiation accelerates the release of free radicals from bleaching agents during in-office bleaching procedures [16, 17, 41, 42]. Papadopoulou et al. [24] found that diode laser application ( 445 nm ) significantly enhanced the results of inoffice bleaching, although the effect depended on the laser power, duration of irradiation, and measurement time after whitening treatments. It appears that the accelerating effect of laser on chemical reactions is more critical for in-office procedures where the gel remains on the tooth surface for a short period (less than one hour). This effect may not be perceivable in the internal bleaching process because the whitening agent remains within the tooth for several days, and there is enough time for chemical reactions. Laser irradiation may also cause binding and agglomeration of calcium oxalate particles, leading to surface saturation and prevention of oxalate penetration into the dentin structure. The difference in the structure of dentin versus enamel may also play a role in the different results obtained between laser-assisted internal bleaching and laser-assisted in-office bleaching. Regarding the efficacy of different lasers, some studies have shown that diode lasers have similar performance to LED [43, 44] and Er, Cr: YSGG laser [45] in tooth bleaching. Another study demonstrated that internal bleaching with sodium perborate activated by either diode laser or LED caused a comparable whitening efficacy [46]. In contrast, Zhang et al. [47] revealed that laser-assisted bleaching using potassium-titanyl-phosphate (KTP) laser was more effective than LED and diode laser at providing brighter teeth according to value, although was comparable between the groups.
The present results indicated that adding 1% calcium oxalate to the bleaching gel improves the whitening of discolored teeth and may be recommended in clinical settings. However, safety should be regarded when adding oxalate to bleaching agents. High concentrations of oxalates in direct contact with human tissue may pose potential health risks, including calcium loss, skin irritation, electrolyte imbalances, changes in breast cells to tumor cells, kidney stones, and neural damage [48]. The systemic toxicity threshold of oxalic acid for humans is approximately [48]. However, a very low concentration of calcium oxalate, such as , applied within the pulp chamber at a distance from the periodontal tissue, followed by thorough rinsing, is unlikely to pose a health risk.
This study had some limitations, primarily due to its in vitro design. While iron and bismuth oxide are considered major contributors to MTA-induced discoloration, erythrocyte infiltration into the porosities of unset
MTA may also aggravate staining [49]. The cytotoxicity of calcium oxalate was not assessed in this study, which is considered a limitation. Future research must explore the surface characteristics and bonding of coronal restorations to dentin treated with calcium oxalate-containing bleaching agents. Further studies are also suggested to investigate the impact of bleaching agents containing 1% calcium oxalate on discoloration caused by other types of calcium silicate-based cement. Additional research is required to investigate the potential cytotoxic effects of calcium oxalate at different concentrations on dental tissues. Furthermore, it is necessary to evaluate the efficacy of other lasers such as КТР, for activating experimental gels used in internal bleaching.

Conclusions

Under the conditions used in this study:
  1. White MTA caused noticeable coronal discoloration in all samples.
  2. After the first and second gel applications, values were significantly higher in Groups 2 ( calcium oxalate) and calcium oxalate + laser) than in Groups , laser , and calcium oxalate + laser) .
  3. Incorporating calcium oxalate into a gel can enhance the whitening of teeth discolored by white MTA. This method can be considered as a suitable alternative to using high concentrations of hydrogen peroxide, providing desirable tooth whitening with minimal side effects in MTA-induced discolorations.
  4. Neither higher concentrations (3% and 5%) nor the activation of the bleaching agent with a diode laser significantly improved MTA-induced discoloration, possibly due to surface saturation and, thus, lower penetration of the bleaching agent into the dentin structure.

Acknowledgements

The present study was derived from a student thesis (code: ). The authors thank the Vice-President of Research at Mashhad University of Medical Sciences for supporting this project.

Author contributions

S.M., F.A., and N.R. contributed substantially to the study’s concept and design, supervised the study, and proofread the manuscript. S.Z.J., A.S., and M.H. conducted the study, collected and analyzed the data, and prepared the first draft of the manuscript. All authors have approved the submitted manuscript.

Funding

This study was funded by the Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

Data availability

The datasets used and/or analyzed during the current study available from the corresponding author on reasonable request.

Declarations

All methods were carried out under relevant guidelines and regulations. The protocol of the current study was approved by the ethics committee of Mashhad University of Medical Sciences, Iran (IR.MUMS.DENTISTRY. REC.1403.017). The bovine teeth were obtained from a slaughterhouse, which was the regular slaughtering of cattle for human food consumption.
Bovine teeth were used in this study, and the publication consent was irrelevant.

Competing interests

The authors declare no competing interests.
Received: 14 August 2024 / Accepted: 20 February 2025
Published online: 07 March 2025

References

  1. Sahiba U, Gowri S, Prathap MS, Aphiya A, Aleemuddin M. Comparative evaluation of calcium ion release from three bioceramic cements in simulated immature teeth with open apices. J Dent Mater Tech. 2024;13(3):103-9.
  2. Khedmat S, Ahmadi E, Meraji N, Fallah ZF. Colorimetric comparison of internal bleaching with and without removing mineral trioxide aggregate (MTA) on induced coronal tooth discoloration by MTA. Int J Dent. 2021;2021:1-7.
  3. Możyńska J, Metlerski M, Lipski M, Nowicka A. Tooth discoloration induced by different calcium Silicate-based cements: A systematic review of in vitro studies. J Endod. 2017;43(10):1593-601.
  4. Boutsioukis C, Noula G, Lambrianidis T. Ex vivo study of the efficiency of two techniques for the removal of mineral trioxide aggregate used as a root Canal filling material. J Endod. 2008;34(10):1239-42.
  5. Žižka R, Šedý J, Gregor L, Voborná I. Discoloration after regenerative endodontic procedures: A critical review. Iran Endod J. 2018;13(3):278-84.
  6. Al-Hiyasat AS, Ahmad DM, Khader YS. The effect of different calcium silicatebased pulp capping materials on tooth discoloration: an in vitro study. BMC Oral Health. 2021;21(1):330-40.
  7. Amer M. Intracoronal tooth bleaching – A review and treatment guidelines. Aust Dent J. 2023;68(Suppl 1):S141-52.
  8. Ghanbarzadeh M, Ahrari F, Akbari M, Hamzei H. Microhardness of demineralized enamel following home bleaching and laser-assisted in office bleaching. J Clin Exp Dent. 2015;7(3):e405-9.
  9. Panahandeh N, Mohammadkhani S, Sedighi S, Nejadkarimi S, Ghasemi A. Comparative effects of three bleaching techniques on tooth discoloration caused by tea. Front Dent. 2023;20:25-35.
  10. Abdel-Maksoud G, Awad H, Rashed UM. Different cleaning techniques for removal of Iron stain from archaeological bone artifacts: a review. Egypt J Chem. 2022;65(5):69-83.
  11. Lee SO, Tran T, Jung BH, Kim SJ, Kim MJ. Dissolution of iron oxide using oxalic acid. Hydrometallurgy. 2007;87(3-4):91-9.
  12. Sultana U, Kurny A. Dissolution kinetics of iron oxides in clay in oxalic acid solutions. Int J Min Met Mater. 2012;19:1083-7.
  13. LO GIUDICE G, Cicciù D, Cervino G, Lizio A, Panarello C, Cicciu M. Effects of photoactivation in bleaching with hydrogen peroxide. Spectrophotometric Evaluation Dentistry. 2011;1:1-5.
  14. Oliveira Barros AP, da Silva Pompeu D, Takeuchi EV, de Melo Alencar C, Alves EB, Silva CM. Effect of potassium oxalate on sensitivity control, color change, and quality of life after at-home tooth whitening: A randomized, placebo-controlled clinical trial. PLoS ONE. 2022;17(11):e0277346.
  15. Kiryk J, Kiryk S, Kensy J, Świenc W, Palka B, Zimoląg-Dydak M, et al. Effectiveness of Laser-Assisted teeth bleaching: A systematic review. Appl Sci. 2024;14(20):9219.
  16. Ahrari F, Akbari M, Mohammadipour HS, Fallahrastegar A, Sekandari S. The efficacy and complications of several bleaching techniques in patients after fixed orthodontic therapy. A randomized clinical trial. Swiss Dent J. 2020;130(6):493-501.
  17. Ahrari F, Akbari M, Mohammadpour S, Forghani M. The efficacy of laserassisted in-office bleaching and home bleaching on sound and demineralized enamel. Laser Ther. 2015;24(4):257-64.
  18. Saeedi R, Omrani LR, Abbasi M, Chiniforush N, Kargar M. Effect of three wavelengths of diode laser on the efficacy of bleaching of stained teeth. Front Dent. 2019;16(6):458-64.
  19. Moosavi H, Arjmand N, Ahrari F, Zakeri M, Maleknejad F. Effect of low-level laser therapy on tooth sensitivity induced by in-office bleaching. Lasers Med Sci. 2016;31(4):713-9.
  20. Sağlam BC, Koçak MM, Koçak S, Türker SA, Arslan D. Comparison of Nd: YAG and diode laser irradiation during intracoronal bleaching with sodium perborate: color and Raman spectroscopy analysis. Photomed Laser Surg. 2015;33(2):77-81.
  21. Wajeh AS, Jawad HA. Efficacy of sodium perborate assisted by Er:Cr;YSGG laser induced photoacoustic streaming technique for enhancing the color of internally stained teeth. Laser Dent Sci. 2024;8(1):45.
  22. Das DK, Goswami P, Barman C, Das B. Methyl red: a fluorescent sensor for hg 2+over Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Zn 2+, and cd 2+. Environ Eng Res. 2012;17(S1):75-8.
  23. AlOtaibi FL. Adverse effects of tooth bleaching: A review. Int J Dent Oral Health. 2019;7(2):53-5.
  24. Papadopoulou A, Dionysopoulos D, Strakas D, Kouros P, Vamvakoudi E, Tsetseli P, et al. Exploring the efficacy of laser-assisted in-office tooth bleaching: A study on varied irradiation times and power settings utilizing a diode laser ( 445 nm ). J Photochem Photobiol B. 2024;257:112970.
  25. Lima SNL, Ribeiro IS, Grisotto MA, Fernandes ES, Hass V, de Jesus Tavarez RR, et al. Evaluation of several clinical parameters after bleaching with hydrogen peroxide at different concentrations: A randomized clinical trial. J Dent. 2018;68:91-7.
  26. Asadi M, Majidinia S, Bagheri H, Hoseinzadeh M. The effect of formulated dentin remineralizing gel containing hydroxyapatite, fluoride, and bioactive glass on dentin microhardness: an in vitro study. Int J Dent. 2024;2024:4788668.
  27. Yassen GH, Platt JA, Hara AT. Bovine teeth as substitute for human teeth in dental research: a review of literature. J Oral Sci. 2011;53(3):273-82.
  28. Parisay I, Boskabady M, Bagheri H, Babazadeh S, Hoseinzadeh M, Esmaeilzadeh F. Investigating the efficacy of a varnish containing Gallic acid on remineralization of enamel lesions: an in vitro study. BMC Oral Health. 2024;24(1):175-82.
  29. Franchini Pan Martinez L, KL Ferraz N, Lannes CNL, Rodrigues AC, De Carvalho MF, Zina MG. Can bovine tooth replace human tooth in laboratory studies? A systematic review. J Adhes Sci Tech. 2023;37(7):1279-98.
  30. Favoreto MW, Cordeiro DCF, Centenaro GG, Bosco LD, Arana-Gordillo LA, Reis A, et al. Evaluating color change and hydrogen peroxide penetration in human and bovine teeth through in-office bleaching procedures. J Esthet Restor Dent. 2024;36(8):1171-8.
  31. Heravi F, Ahrari F, Tanbakuchi B. Effectiveness of MI paste plus and remin pro on remineralization and color improvement of postorthodontic white spot lesions. Dent Res J (Isfahan). 2018;15(2):95-103.
  32. Mohammadipour HS, Maghrebi ZF, Ramezanian N, Ahrari F, Daluyi RA. The effects of sodium hexametaphosphate combined with other remineralizing agents on the staining and microhardness of early enamel caries: an in vitro modified pH-cycling model. Dent Res J (Isfahan). 2019;16(6):398-406.
  33. Guler AU, Kurt S, Kulunk T. Effects of various finishing procedures on the staining of provisional restorative materials. J Prosthet Dent. 2005;93(5):453-8.
  34. Meireles SS, Fontes ST, Coimbra LA, Della Bona Á, Demarco FF. Effectiveness of different carbamide peroxide concentrations used for tooth bleaching: an in vitro study. J Appl Oral Sci. 2012;20(2):186-91.
  35. Kim H-M, Choi T-Y, Park M-J, Jeong D-W. Heavy metal removal using an advanced removal method to obtain recyclable paper incineration Ash. Sci Rep. 2022;12(1):12800.
  36. Filip M, Moldovan M, Vlassa M, Sarosi C, Cojocaru I. HPLC determination of the main organic acids in teeth bleaching gels prepared with the natural fruit juices. Rev Chim. 2016;67:2440-5.
  37. Chang SW, Shon WJ, Lee W, Kum KY, Baek SH, Bae KS. Analysis of heavy metal contents in Gray and white MTA and 2 kinds of Portland cement: a preliminary study. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2010;109(4):642-6.
  38. Asgary S, Parirokh M, Eghbal MJ, Stowe S, Brink F. A qualitative X-ray analysis of white and grey mineral trioxide aggregate using compositional imaging. J Mater Sci Mater Med. 2006;17(2):187-91.
  39. Alexandrino L, Gomes Y, Alves E, Costi H, Rogez H, Silva C. Effects of a bleaching agent with calcium on bovine enamel. Eur J Dent. 2014;8(3):320-5.
  40. Saeedi R, Omrani LR, Abbasi M, Chiniforush N, Kargar M. Effect of three wavelengths of diode laser on the efficacy of bleaching of stained teeth. Front Dent. 2019;16(6):458.
  41. Zhang Q, Liu Y, Ding M, Yuwen L, Wang L. On-Demand free radical release by laser irradiation for Photothermal-Thermodynamic biofilm inactivation and tooth whitening. Gels. 2023;9(7):554-70.
  42. Maiya R, Attavar SH, Kovoor KL. Comparative analysis of laser activated radical free bleaching agent on surface morphology and calcium phosphate content of enamel. Laser Dent Sci. 2024;8(1):36.
  43. Tekce AU, Yazici AR. Clinical comparison of diode laser- and LED-activated tooth bleaching: 9-month follow-up. Lasers Med Sci. 2022;37(8):3237-47.
  44. Oommen TE, Arya A, Jahangeer B, Mishra D, Vamseekrishna KVN, Gupta J. An In-Vitro study on the impact of Light-Emitting diode (LED) and Laser-Activated bleaching techniques on the color change of artificially stained teeth at varying time intervals. Cureus. 2024;16(9):e69851.
  45. Surmelioglu D, Usumez A. Effectiveness of different Laser-Assisted In-Office bleaching techniques: 1-Year Follow-Up. Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2020;38(10):632-9.
  46. Koçak S, Koçak MM, Sağlam BC. Clinical comparison between the bleaching efficacy of light-emitting diode and diode laser with sodium perborate. Aust Endod J. 2014;40(1):17-20.
  47. Zhang C, Wang X, Kinoshita J-I, Zhao B, Toko T, Kimura Y, et al. Effects of KTP laser irradiation, diode laser, and LED on tooth bleaching: a comparative study. Photomed Laser Surg. 2007;25(2):91-5.
  48. Verma A, Kore R, Corbin DR, Shiflett MB. Metal recovery using oxalate chemistry: a technical review. Ind Eng Chem Res. 2019;58(34):15381-93.
  49. Meraji N, Bolhari B, Sefideh MR, Niavarzi S. Prevention of tooth discoloration due to Calcium-Silicate cements: A review. Dent Hypotheses. 2019;10(1):4-8.

Publisher’s note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.
  1. *Correspondence:
    Farzaneh Ahrari
    Farzaneh.Ahrari@Gmail.com; Ahrarif@mums.ac.ir
    Seyyedeh Zahra Jamali
    zahrajamali7073@yahoo.com
    Dental Materials Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
    Dental Research Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
    Department of Chemistry, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
    Department of Cosmetic and Restorative Dentistry, Dental Materials Research Center, School of Dentistry, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran