Influencia-de-vidrio-bioactivo-y-wollastonita-en-la-bioactividad-y-comportamiento-fsico-qumico-de-un-cemento-tipo-MTA-Mineral-Trioxido-Agregado

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO 
EN CIENCIAS MÉDICAS, ODONTOLÓGICAS Y DE LA SALUD 
 
 
 
“INFLUENCIA DE VIDRIO BIOACTIVO Y WOLLASTONITA EN LA 
BIOACTIVIDAD Y COMPORTAMIENTO FÍSICO-QUÍMICO DE UN CEMENTO 
TIPO MTA (MINERAL TRIÓXIDO AGREGADO)” 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE 
DOCTOR EN CIENCIAS 
 
 
 
PRESENTA: 
M.C ABIGAILT FLORES LEDESMA 
 
 
TUTOR PRINCIPAL 
DR. JESÚS A. ARENAS ALATORRE 
INSTITUTO DE FÍSICA, UNAM 
 
COMITÉ TUTOR 
DR. LAURO BUCIO GALINDO 
INSTITUTO DE FÍSICA, UNAM 
DR. RAÚL L. GARCÍA ARANDA 
FACULTAD DE ODONTOLOGÍA, UNAM 
 
 
 
 
MÉXICO, DF. NOVIEMBRE 2016 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
DEDICATORIA. 
 
A mi papá, ninguna palabra es suficiente para decirte lo mucho que te amo, te extraño 
y te necesito. Gracias por ser ese gran padre y persona que fuiste, y hacerme sentir orgullosa 
de ser tu hija. Gracias por estar conmigo siempre y escucharme en todo momento. 
 
 
 A mi esposo, gracias por todo el apoyo incondicional y la motivación que me diste 
cuando sentía que ya no podía, gracias por tenerme paciencia y amarme cuando más lo he 
necesitado. Gracias por darme el mejor regalo en la vida, a Sebastián. Te amo 
 
 
A Sebastián, hijo no sabes lo mucho que te amo y todo lo que me has enseñado, ningún 
doctorado podría haberme enseñado tanta paciencia y dedicación, diste un vuelco a mi vida y 
amo ser tu mamá. 
 
 
A mi mamá, gracias por ser tan fuerte y enseñarme a ser una buena madre, gracias por creer 
en mí y por sentirte orgullosa de mi. Te amo Ma. 
 
 
A mi hermano, por estar ahí y creer en mí, te quiero mucho. 
 
3 
 
A. Flores Ledesma 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Primero quiero agradecer al Dr. Federico H. Barceló, fuente de inspiración y 
aprendizaje, siempre dispuesto a aprender nuevas cosas y técnicas. Recuerdo 
estudiar de su libro y preguntarme cómo sería el Dr. Barceló. Años después cuando 
me decidí a entrar al campo de la investigación; tuve el orgullo de trabajar con él, 
siempre guiandome y dándome la confianza de ir trabajando por mí misma. Doctor no 
tengo palabras para decirle todo el cariño, respeto y admiración que siento por usted. 
También quiero agradecer infinitamente al Dr. Lauro Bucio, Dr. Jesús Arenas y 
Dr. García Aranda, ya que en este tiempo me han apoyado y guiado en este trabajo, 
compartiendo sus conocimientos, entrega y tiempo. 
 Quiero remarcar todo el apoyo otorgado durante toda la realización de este 
trabajo al Laboratorio Central de Microscopia del Instituto de Física de la UNAM; en 
especial al Ing. Mario Monroy, MC. Manuel Aguilar, MC. Cristina Zorrilla y al Arq. 
Diego Quiterio. 
Al Laboratorio de Biomateriales Dentales de la DEPeI, cada una de las 
personas que estuvieron presentes ayudándome, en especial a la Dra. Teresa Baeza, 
al Dr. Jorge Guerrero Ibarra y al Ing. Carlos Álvarez Gayosso. 
A los miembros del IIM, a la M.C Adriana Tejeda Cruz por su muy importante 
aporte en la parte de XRD de haz rasante, parte esencial para este trabajo y que 
siempre amablemente estuvo dispuesta ayudar. Al Dr. Filiberto Rivera Torres por su 
ayuda en la síntesis relacionada al vidrio bioactivo. 
Y finalmente pero no por ello menos importante, a mi amiga CD. Esp. 
Endodoncia Kenya Gutiérrez por su tiempo y apoyo en la prueba de adaptación 
marginal, siempre dispuesta a ayudarme, mil gracias por siempre decir que sí y donar 
tu tiempo a la realización de una parte de este trabajo. 
 
 
 
4 
 
A. Flores Ledesma 
 
Contenido 
RESUMEN ............................................................................................................................................ 10 
ABSTRACT............................................................................................................................................ 11 
1 INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 12 
2 ANTECEDENTES. ......................................................................................................................... 14 
2.1 MINERAL TRIÓXIDO AGREGADO O MTA. .......................................................................................... 14 
2.1.1 Aplicaciones clínicas. ..................................................................................................... 14 
2.1.2 Composición química del MTA. ...................................................................................... 14 
2.1.3 Propiedades físicas ........................................................................................................ 16 
 Tiempo de endurecimiento. .................................................................................................... 16 2.1.3.1
 Solubilidad.............................................................................................................................. 16 2.1.3.2
 Resistencia a la compresión. ................................................................................................... 17 2.1.3.3
 Sellado apical, microfiltración, adaptación marginal................................................................. 18 2.1.3.4
2.1.4 Proceso de hidratación. ................................................................................................. 19 
2.1.5 Respuesta celular y actividad biológica. ......................................................................... 19 
2.2 MATERIALES BIOACTIVOS. ............................................................................................................. 21 
2.2.1 Vidrio Bioactivo. ............................................................................................................ 22 
 Preparación de vidrios bioactivos. ........................................................................................... 22 2.2.1.1
2.2.2 Wollastonita. ................................................................................................................ 23 
2.2.3 Mecanismo de acción de los materiales bioactivos en medio fisiológico. ........................ 23 
3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ............................................................................................. 25 
4 PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN. ................................................................................................. 25 
5 JUSTIFICACIÓN. .......................................................................................................................... 26 
6 OBJETIVOS. ................................................................................................................................ 27 
6.1 GENERAL. ................................................................................................................................. 27 
6.2 ESPECÍFICOS. ............................................................................................................................. 27 
7 DISEÑO EXPERIMENTAL. ............................................................................................................ 28 
7.1 TIPO DE ESTUDIO. ....................................................................................................................... 28 
7.2 SELECCIÓN Y TAMAÑO DE LA MUESTRA............................................................................................. 28 
7.3 DEFINICIÓN DE VARIABLES. ............................................................................................................ 29 
7.3.1 Variables dependientes. ................................................................................................ 29 
 
5 
 
A. Flores Ledesma 
 
7.3.2 Variables independientes .............................................................................................. 30 
7.4 MATERIALES .............................................................................................................................. 31 
7.5 EQUIPOS................................................................................................................................... 33 
8 METODOLOGÍA .......................................................................................................................... 34 
8.1 MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE LOS CEMENTOS. ................................................................................. 34 
8.2 BIOACTIVIDAD ............................................................................................................................ 36 
8.3 ADAPTACIÓN MARGINAL ............................................................................................................... 38 
8.4 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ...................................................................................................... 40 
8.5 PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO ..................................................................................... 41 
8.6 SOLUBILIDAD. ............................................................................................................................ 43 
8.7 ESTABILIDAD DIMENSIONAL ........................................................................................................... 45 
8.8 PH .......................................................................................................................................... 46 
8.9 MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN. .................................................................................................... 47 
9 RESULTADOS. ............................................................................................................................. 48 
9.1 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. ..................................................................................................... 48 
9.2 ESTABILIDAD DIMENSIONAL. .......................................................................................................... 49 
9.3 SOLUBILIDAD O DISGREGACIÓN. ...................................................................................................... 50 
9.4 PH. ......................................................................................................................................... 51 
9.5 ADAPTACIÓN MARGINAL. ............................................................................................................. 53 
9.6 PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN. ....................................................................................................... 57 
9.7 BIOACTIVIDAD. ........................................................................................................................... 60 
9.7.1 Cementos sin hidratar. .................................................................................................. 60 
9.7.2 Superficies de los cementos después de la prueba de bioactividad.................................. 62 
9.7.3 Resultados del análisis de la superficie por XRD de haz rasante y Raman ........................ 67 
10 DISCUSIÓN ................................................................................................................................. 73 
11 CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 83 
12 RECURSOS HUMANOS, MATERIALES Y FINANCIEROS. ................................................................ 85 
12.1 RECURSOS HUMANOS. ............................................................................................................. 85 
12.2 RECURSOS MATERIALES. ........................................................................................................... 85 
12.3 RECURSOS FINANCIEROS. .......................................................................................................... 85 
13 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................... 86 
 
6 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Índice de figuras 
FIGURA 1.- APLICACIONES CLÍNICAS DEL MTA ..................................................................................... 15 
FIGURA 2.- (A) MOLINO PLANETARIO DE ZIRCONIO, (B) MOLINO DE BOLAS CERÁMICO (C) 
TAMIZADOR. ..................................................................................................................................................... 34 
FIGURA 3.- ESQUEMA DE LA COLOCACIÓN DEL VASO DE NALGENE® EN EL AGITADOR MAGNÉTICO. .. 37 
FIGURA 4.- COLOCACIÓN DE LA MUESTRA DE MANERA VERTICAL PARA PODER SER EVALUADA POR 
MEDIO DE SEM Y XRD DE HAZ RASANTE POR CUALQUIERA DE LAS SUPERFICIES LATERALES............................ 38 
FIGURA 5.- PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS PARA ADAPTACIÓN MARGINAL ................................... 40 
FIGURA 6.- METODOLOGÍA DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. ........................................................ 42 
FIGURA 7.- METODOLOGÍA DE SOLUBILIDAD ...................................................................................... 44 
FIGURA 8.- METODOLOGÍA DE ESTABILIDAD DIMENSIONAL ............................................................... 46 
FIGURA 9.- IMÁGENES OBTENIDAS EN SEM CON ELECTRONES RETRODISPERSADOS QUE MUESTRAN LA 
ADAPTACIÓN MARGINAL DE LAS RETROBTURACIONES DE LOS CEMENTOS A LOS 7 DÍAS................................. 54 
FIGURA 10.- ADAPTACIÓN MARGINAL DE LAS RETROBTURACIONES DE LOS CEMENTOS A LOS 14 DÍAS.
 ......................................................................................................................................................................... 55 
FIGURA 11.- ADAPTACIÓN MARGINAL DE LAS RETROBTURACIONES DE LOS CEMENTOS A LOS 21 DÍAS.
 ......................................................................................................................................................................... 56 
FIGURA 12.- DIFRACTOGRAMA DE LOS PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN DE MTA ANG. ........................ 57 
FIGURA 13.- DIFRACTOGRAMA DE LOS PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN DE MTA EXP. ......................... 58 
FIGURA 14.- DIFRACTOGRAMA DE LOS PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN DE BV10................................. 59 
FIGURA 15.- DIFRACTOGRAMA DE LOS PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN DE WO20. .............................. 60 
FIGURA 16.- MICROGRAFÍAS OBTENIDAS POR SEM DEL VIDRIO BIOACTIVO DESPUÉS DE SER MOLIDO.
 ......................................................................................................................................................................... 61 
FIGURA 17.- MICROGRAFÍAS DE WOLLASTONITA DESPUÉS DE SER MOLIDA ....................................... 61 
FIGURA 18.- IMÁGENES DE LOS POLVOS DE LOS CEMENTOS ANTES DE SER HIDRATADOS. ................. 62 
FIGURA 19.- SUPERFICIES DE LOS CEMENTOS A LOS 7 DÍAS DESPUÉS DE LA PRUEBA DE BIOACTIVIDAD.
 ......................................................................................................................................................................... 64 
 
7 
 
A. Flores Ledesma 
 
FIGURA 20.- SUPERFICIES DE LOS CEMENTOS A LOS 14 DÍAS DESPUÉS DE LA PRUEBA DE 
BIOACTIVIDAD. ................................................................................................................................................. 65 
FIGURA21.- SUPERFICIES DE LOS CEMENTOS A LOS 21 DÍAS DESPUÉS DE LA PRUEBA DE 
BIOACTIVIDAD. ................................................................................................................................................. 66 
FIGURA 22.- ESPECTRO REPRESENTATIVO DE EDS DE LA SUPERFICIE DE LOS CEMENTOS. ................... 67 
FIGURA 23.- DIFRACTOGRAMA DE HAZ RASANTE Y ΜRAMAN DE MTA ANG. ...................................... 68 
FIGURA 24.- DIFRACTOGRAMA DE HAZ RASANTE Y ΜRAMAN DE MTA EXP. ....................................... 69 
FIGURA 25.- DIFRACTOGRAMA DE HAZ RASANTE Y ΜRAMAN DE BV10 .............................................. 70 
FIGURA 26.- DIFRACTOGRAMA DE HAZ RASANTE Y ΜRAMAN DE WO20. ........................................... 71 
 
 
 
8 
 
A. Flores Ledesma 
 
Índice de tablas 
TABLA 1 TIPOS DE BIOCERÁMICAS. ..................................................................................................... 21 
TABLA 2 CONCENTRACIÓN DE IONES EN SBF Y PLASMA SANGUÍNEO .................................................. 24 
TABLA 3 NÚMERO DE MUESTRAS PARA CADA PRUEBA. ...................................................................... 28 
TABLA 4. PESO EN WT% Y EN EQUIVALENCIA MOLAR DE LOS CEMENTOS ........................................... 35 
TABLA 5 ORDEN DE LOS REACTIVOS PARA LA PREPARACIÓN DE LA SFB .............................................. 36 
TABLA 6 RESULTADOS DE LA PRUEBA DE DUNNETT EN LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. .............. 49 
TABLA 7 RESULTADOS DE LA PRUEBA DE DUNNETT EN ESTABILIDAD DIMENSIONAL. ......................... 50 
TABLA 8 RESULTADOS DE U MANN-WHITNEY EN LA PRUEBA DE PH. .................................................. 52 
TABLA 9 RELACIÓN CA/P DE LA SUPERFICIE DESPUÉS DE LA PRUEBA DE BIOACTIVIDAD. .................... 63 
 
 
 
9 
 
A. Flores Ledesma 
 
Índice de gráficas 
GRÁFICA 1 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. ....................................................................................... 48 
GRÁFICA 2 ESTABILIDAD DIMENSIONAL. ............................................................................................. 50 
GRÁFICA 3 SOLUBILIDAD. .................................................................................................................... 51 
GRÁFICA 4 pH. ..................................................................................................................................... 52 
GRÁFICA 5 INTERFASES RETROBTURACIÓN-DENTINA EN LA PRUEBA DE ADAPTACIÓN MARGINAL. ... 53 
 
 
 
10 
 
A. Flores Ledesma 
 
RESUMEN 
 
Objetivo: Evaluar la influencia de los agregados de wollastonita y vidrio bioactivo en 
un cemento MTA experimental en la bioactividad, productos de hidratación, 
adaptación marginal, resistencia a la compresión, estabilidad dimensional, solubilidad 
y pH a 7, 14 y 21 días. Materiales y métodos: Se evaluaron 4 grupos: MTA Angelus 
(Control), MTA Experimental, BV10 (MTA exp+10%wt de vidrio bioactivo) y WO20 
(MTA exp+20%wt Wollastonita). Los cementos se evaluaron de acuerdo a diferentes 
metodologías usadas: resistencia a la compresión (ADA 96), estabilidad dimensional 
y solubilidad (ISO 6876), bioactividad y formación de apatitas (Método Kokubo). 
Resultados: Los cementos con agregados de wollastonita y vidrio bioactivo reducen 
la resistencia a la compresión en el MTA Exp, MTA Ang es el cemento con menor 
resistencia. Los cementos presentaron los cambios dimensionales más marcados a 
los 7 días, siendo el MTA Ang el que sufre mayor expansión; el BV10 y WO20 se 
mantienen con mínimos cambios dimensionales a los 14 y 21 días. Respecto a la 
solubilidad, el MTA Ang presento la mayor solubilidad; mientras que el MTA Exp, 
BV10 y WO20 presentaron un porcentaje de solubilidad similar (0.02-0.03%). El pH 
aumenta a las 24 horas a valores de 11-12 y disminuyo a 8.5-9.5 a los 21 días. 
(ANOVA p<0.05; Dunnett p<0.05). Se identificó apatita y calcita por medio de DRX de 
haz rasante y Raman en todos los cementos. Las micrografías de superficie muestran 
imágenes características de apatitas. Se detectó bismita, portlandita y wollastonita 
como productos de hidratación en todos los cementos, la etringita sólo se detectó en 
MTA Exp, BV10 y WO20. Las interfases cemento-dentina se encuentran entre 6-14 
micras a los 7 días en todos los cementos, no existe interfases en los cementos 
WO20 y BV10 a los 14 y 21 días. Conclusiones: Los cambios dimensionales y la 
solubilidad no exceden los valores máximos permitidos para este tipo de materiales. 
Estas propiedades físicas son adecuadas para un posible uso clínico del material. La 
portlandita y calcita, fuentes de calcio producen un ambiente alcalino y sirven como 
centro de nucleación para apatita. 
 
11 
 
A. Flores Ledesma 
 
ABSTRACT 
 
Objective: To evaluate the influence of the added wollastonite and bioactive glass in 
an experimental MTA cement in bioactivity, hydration products, marginal adaptation, 
compression strength, dimensional stability, solubility and pH at 7 , 14 and 21 days. 
Materials and Methods: 4 groups were evaluated: MTA Angelus (Control), 
Experimental MTA, BV10 (MTA exp + 10%wt bioactive glass) and WO20 (MTA exp + 
20%wt Wollastonite). Different methodologies were used to characterization of the 
cement: compressive strength (ADA 96), dimensional stability and solubility (ISO 
6876), bioactivity and formation of apatites (Kokubo´s method). Results: Wollastonite 
and bioactive glass aggregates reduced compressive strength in MTA Exp, MTA Ang 
is the cement with the least compressive strenght. All the cements showed the 
greatest dimensional changes at 7 days, the MTA Ang suffered the biggest expansion; 
WO20 and BV10 remained with minimal dimensional changes at 14 and 21 days. MTA 
Ang showed the highest solubility; MTA Exp, BV10 and WO20 presented similar 
solubility (0.02-0.03 %). The pH increases at 24 hours to values of 11-12 values, it 
decreased to 8.5-9.5 at 21 days. (ANOVA p<0.05; Dunnett p<0.05). Calcite and 
apatite was identified by grazing incidence XRD and Raman in all cements. Surface 
micrographs showed characteristic images of apatite. Bismite, portlandite and 
wollastonite were detected as hydration products in all cements, ettringite was 
detected only in Exp MTA, WO20 and BV10 cements. Dentin-cement interfaces are 
between 6-14 microns after 7 days in all cements, there is not any interface in WO20 
and BV10 cements at 14 and 21 days. Conclusions: Dimensional changes and 
solubility not exceed the maximum values allowed for these materials in either group. 
These physical properties are suitable for possible clinical use of the material. 
Portlandite and calcite, calcium sources produced an alkaline environment and served 
as nucleation center for apatite. 
 
12 
 
A. Flores Ledesma 
 
1 Introducción. 
 
La endodoncia es el campo de la odontología que se especializa en el 
tratamiento del complejo dentino-pulpar, es decir de la extirpación ya sea parcial o 
total de la pulpa cuando por diferentes etiologías como puede ser caries, 
contaminación bacteriana y/o traumatismos, donde la pulpa dental sufre un daño 
irreversible. El tratamiento de manera general consiste en la limpieza, desinfección y 
un sellado intraconducto hermético adecuado para evitar un tratamiento fallido. En 
algunos casos esta terapia endodóntica no basta, y surgen nuevos inconvenientes 
como son las lesiones o bien infecciones periapicales; en estos casos se puede o no 
recurrir a realizar un retratamiento o bien a la realización de procedimientos más 
invasivos como lo son las cirugías periradiculares, eliminando de esta forma la lesión 
periapical. 
Desde hace más de 20 años se ha utilizado un cemento conocido como “MTA” 
(Mineral Trioxide Aggregate por sus siglas en inglés o bien Mineral Trióxido Agregado) 
que fue creado en la Universidad de Loma Linda por M. Torabinejad. Este material 
está compuestopor cemento Portland y trióxido de bismuto en una relación 4:1, por lo 
que sus propiedades físicas y químicas han sido comparadas en diversos estudios. La 
mayor ventaja de este material es que endurece en presencia de humedad, por lo que 
dentro de sus aplicaciones clínicas se encuentran principalmente: reparación de 
perforaciones en bi y tri-furcaciones, pulpotomías y como material obturador después 
de cirugías retrógradas; y ampliando su uso como agente apexificador; teniendo en 
común que todas estas zonas presentan una alta contaminación con sangre y líquido 
crevicular durante la realización del tratamiento. 
Para la correcta aplicación de este material se requiere una gran habilidad por 
parte del operador, ya que las zonas donde se trabaja son por lo general de difícil 
acceso y como se mencionó presentan gran contaminación de líquidos que son difícil 
de controlar, de igual manera se requiere que el material tenga una consistencia 
adecuada que permita la fácil colocación del mismo. Sin embargo, hasta ahora el 
MTA sigue presentando algunas desventajas como el largo tiempo de endurecimiento, 
 
13 
 
A. Flores Ledesma 
 
falta de sellado y una gran solubilidad en las primeras horas. Se ha observado que el 
tiempo de fraguado se ve disminuido al agregar diversas concentraciones de 
materiales bioactivos como son la wollastonita y el vidrio bioactivo, manteniendo 
valores adecuados para resistencia a la compresión, solubilidad y radiopacidad a 
tiempos inmediatos. 
Los materiales bioactivos como la wollastonita y el vidrio bioactivo son 
altamente conocidos por la habilidad de formar una capa de apatita biológica y 
químicamente similar a la encontrada en el cuerpo humano cuando son colocados en 
contacto con sangre o plasma sanguíneo. Esta capa de apatita es capaz de unirse al 
tejido óseo y se forma a partir del intercambio iónico entre el calcio presente en la 
wollastonita y/o el vidrio bioactivo y los iones fosfatos encontrados en el plasma 
sanguíneo. Basados es esta premisa, la falta de sellado y adaptación marginal 
podrían ser mejoradas al adicionar materiales bioactivos a la composición de un 
cemento MTA Experimental, producido a partir de un efecto remineralizante en la 
zona de colocación. 
 
 
 
14 
 
A. Flores Ledesma 
 
2 Antecedentes. 
 
2.1 Mineral Trióxido Agregado o MTA. 
 
Durante el tratamiento odontológico en ocasiones se producen vías de 
comunicación entre el canal radicular y el periodonto. Estas vías deben de ser 
selladas con materiales restaurativos para prevenir la filtración bacteriana o de fluidos. 
Muchos materiales han sido utilizados para sellar estas vías de comunicación como la 
amalgama, cementos de óxido de zinc y eugenol, resinas u ionómero de vidrio. 
El MTA fue desarrollado por M. Torabinejad y colaboradores (1) como un 
material de obturación retrógrada, consiste en un polvo de partículas finas hidrofílicas 
que endurecen en presencia de humedad. Esta humectación produce como resultado 
un gel coloidal con un pH de 12.5 que solidifica (2). 
 
2.1.1 Aplicaciones clínicas. 
 
El MTA ha sido hasta ahora de los mejores materiales para el sellado de 
perforaciones a nivel radicular y de bi- y trifurcaciones(3–6) debido a que endurece en 
presencia de humedad. Actualmente se ha usado en otras aplicaciones como: 
inductor de la apexificación (2,7–9), como protector pulpar (10,11), en resorciones 
radiculares (3) y pulpotomías(12–14), Figura 1. 
 
2.1.2 Composición química del MTA. 
 
El MTA está compuesto por cemento Portland en un 80% y trióxido de bismuto 
(Bi2O3) en un 20%, que le provee radiopacidad para su fácil identificación radiográfica 
(1,15). Fue en 1993 cuando Torabinejad y colaboradores lo presentaron por primera 
vez, fue comercializado bajo el nombre de ProRoot MTA® (Dentsply, Tulsa Dental 
Products) que se presentó en el mercado en color gris (GMTA), pero debido a que 
produce pigmentación en los tejidos blandos adyacentes (16–18) el MTA blanco 
 
15 
 
A. Flores Ledesma 
 
(WMTA) fue introducido en el año 2002; la diferencia entre el GMTA y WMTA se basa 
en la concentración de los óxidos principalmente el óxido de hierro, es decir la 
presencia de la fase “ferrita” (19,20). La mezcla de estos óxidos es conocido como 
“clinker”, que se constituye por: silicato tricálcico, silicato dicálcico, aluminato tricálcico 
y una pequeña cantidad de alumino-ferrita tetracálcico en el caso de GMTA (19–21). 
 
Figura 1.- Aplicaciones clínicas del MTA 
http://www.dentaltroef.nl/image/angelus-schema.gif 
 
El yeso o sulfato de calcio dihidratado (CaSO4·2H2O) es agregado por los 
fabricantes del cemento para retardar el tiempo de endurecimiento del clinker, si el 
yeso no es adicionado se produce una reacción casi inmediata de endurecimiento 
conocida como “flash set” (22). Los cementos MTA pueden contener 
aproximadamente la mitad del contenido de yeso que en el Cemento Portland (CPO) 
(3-6%) (23,24). 
Gandolfi y colaboradores (25) han desarrollado un cemento tipo MTA al cual se 
le han adicionado diferentes tipos de polímeros como HEMA, TEGDMA, 
camforoquinona y ácido poliacrílico, para crear un cemento fotocurable. 
 
16 
 
A. Flores Ledesma 
 
Existen algunos factores que pueden afectar las características del cemento 
como la proporción polvo-líquido, la humedad del ambiente, tipo de MTA, tiempo de 
almacenamiento y la temperatura. (26–28) 
 
2.1.3 Propiedades físicas 
 
 Tiempo de endurecimiento. 2.1.3.1
 
El problema inicial más grande relacionado con MTA era el largo tiempo de 
endurecimiento; inicialmente éste era aproximadamente de 74 h; sin embargo últimos 
estudios han reportado ncontrado valores entre 160 y 50 min. (29) hasta valores de 18 
min. (30,31). Como se mencionó anteriormente, la velocidad de la reacción es 
controlada por la presencia de sulfato de calcio, sin embargo se ha observado el 
efecto de aceleradores para disminuir el tiempo de endurecimiento (29,32–34). 
Cuando es mezclado con una solución de lactato de calcio el tiempo de fraguado se 
logra disminuir de 108 min a 13.9 min, mientras que con aceleradores como cloruro 
de calcio solo hasta 74 min (35), o bien cuando es mezclado con fosfato de sodio 
monobásico el tiempo se reduce de 151 min a 26 min (36). 
Por otro lado al agregar materiales bioactivos como wollastonita o vidrio 
bioactivo en distintos porcentajes se logra disminuir el tiempo de fraguado entre 10-16 
min (30). Un tiempo de endurecimiento largo trae como consecuencias mayor 
solubilidad y pérdida de material durante su colocación, aumentando la posibilidad de 
microfiltración y un tratamiento fallido. 
 
 Solubilidad. 2.1.3.2
 
En los cementos hidráulicos ocurren reacciones de hidratación y en las 
partículas ocurre un fenómeno de “disgregación” o “desintegración”; sin embargo en 
diversos textos se refieren a lo anterior de manera errónea como “solubilidad”. La 
 
17 
 
A. Flores Ledesma 
 
solubilidad es la propiedad de una sustancia de disolverse en otra; los cementos 
hidráulicos no presentan solubilidad en agua por lo que no es apropiado usar el 
término de “solubilidad”. El término “disgregación” o “desintegración” es el indicado, ya 
que lo que se analiza es el porcentaje de material que se desprende de la muestra al 
momento de ser sumergida en agua durante algún tiempo determinado. En lo 
sucesivo se empleara el término “solubilidad” considerando el amplio uso en diversos 
textos, pero con la reserva de lo expuesto anteriormente. La relación polvo-agua 
influye en la solubilidad del cemento así como en las demás propiedades mecánicas 
(26,28,37). Existe una gran discrepancia en los estudios donde se ha evaluado esta 
propiedad, Bodanezi (28) observó que durante las primeras horas de inmersión tanto 
los cementos MTA como los cementos Portland presentan una gran solubilidad, 
sobrepasando el 3% de solubilidad permitida de acuerdo a la normaISO 6876 (38), 
otros estudios mencionan que el MTA blanco presenta la menor solubilidad (39) en las 
primeras horas y hasta los 28 días, mientras que Islam (40) menciona que estos 
cementos MTA no tiene diferencias en cuanto la solubilidad con los cementos 
Portland. 
 
 Resistencia a la compresión. 2.1.3.3
 
A pesar que los lugares de colocación de este tipo de cementos no reciben 
cargas compresivas directas, la resistencia a la compresión ha sido una de las 
propiedades más estudiadas y se ha comparado en muchas ocasiones con cementos 
Portland. Se ha observado que ambos cementos presentan una resistencia a la 
compresión entre 40-50 MPa a los 3 días y entre 50-100 MPa a los 28 días (40), 
siendo los cementos Portland los de menor resistencia. Sin embargo el uso de 
aceleradores como cloruro de calcio, ácido cítrico o solución de lactato de calcio que 
no solo reduce el tiempo de fraguado sino que también reduce notablemente la 
resistencia a la compresión (35) de 20 MPa (24 h) a valores entre 5-10 MPa, de 37 
MPa (3 días) a 8-19 MPa y de 39 MPa (7 días) a 9-35 MPa. Se ha comparado 
también la resistencia a la compresión del MTA con amalgama, y cementos a base de 
 
18 
 
A. Flores Ledesma 
 
óxido de zinc y eugenol , se observó que el MTA presentó el valor más bajo de 
resistencia (41). 
 
 Sellado apical, microfiltración, adaptación marginal. 2.1.3.4
 
El éxito de un material de obturación retrograda y en general de uso 
endodóntico depende directamente de su habilidad de sellado, ya que de este modo 
se evita la migración de agentes bacterianos y fluidos hacia la zona coronal. Se han 
realizado múltiples estudios para verificar el sellado y la prevención de la filtración en 
el MTA por diversos métodos, como filtración por tinción, penetración bacteriana, 
replicas, penetración de fluidos, por mencionar algunas (42–49). 
La microfiltración del MTA ha sido estudiada por métodos de penetración 
bacteriana (45,50). Meltezos (51) comparó el sellado del MTA, Super-EBA® y Resilon, 
donde el material que más filtración bacteriana tuvo fue el Super-EBA® con 9 de 15 
dientes mientras que el MTA solo filtro 3 de 15 dientes. En un estudio similar Pineda y 
col, (50) compararon la filtración de E. Faecalis de MTA, amalgama e ionómero de 
vidrio, observó que todos los materiales filtraron, siendo la amalgama el material que 
mayor filtración tuvo, 7/12 dientes en un intervalo de 1-10 días, mientras que el MTA 
filtro 8/12 dientes en un intervalo de 36-70 días. 
Barthel (52) y Camp (53) concluyen que los estudios para evaluar la filtración 
por medio de tinción se encuentran limitados ya que el tamaño molecular del agente 
penetrante (bacterias o tinción) no es un parámetro relevante para evaluar el sellado, 
mientras que Karagenç y col, (44) cuestionan la fiabilidad de los estudios in vitro de 
filtración. 
Actualmente con el apoyo de la Microscopia Electrónica de Barrido o SEM por 
sus siglas en inglés (Scanning Electron Microscopy) se ha evaluado la adaptación 
marginal entre el material de obturación y las paredes dentinarias, logrando medir con 
gran precisión la interfase entre ellas (46,48). 
 
 
 
19 
 
A. Flores Ledesma 
 
2.1.4 Proceso de hidratación. 
 
Al igual que en el Cemento Portland, en el MTA diversos óxidos como CaO, 
SiO2 y Al2O3 se hacen reaccionar para formar el llamado “Clinker” que está 
compuesto por: silicato tricálcico (C3S), silicato dicálcico (C2S), aluminato tricálcico 
(C3A), y una pequeña cantidad de alumino ferrita tetracálcico en el caso del cemento 
Portland gris o bien MTA gris (20,21). Otro de los componentes que forma parte de los 
cementos Portland es sulfato de calcio ya sea dihidratado conocido como yeso o 
anhidro conocido como anhidrita. El yeso es agregado por los fabricantes del cemento 
para retardar el tiempo de endurecimiento del clinker, si el yeso no es adicionado se 
produce una reacción casi inmediata de endurecimiento conocida como “flash set” 
(19). 
El proceso de hidratación del MTA es complejo y consiste en una serie de 
reacciones químicas simultáneas: los silicatos de calcio en contacto con el agua 
producen hidróxidos de calcio (Portlandita) y en menor número silicatos de calcio 
hidratados (S-C-H), estos nuevos compuestos formados, también silicatos, poseen 
menor grado de cristalinidad, y son considerados como un gel rígido. Los silicatos de 
calcio hidratados, producidos a partir de los C3S y C2S, son llamados tobermorita y 
gel de tobermorita. 
Por otro lado, el aluminato tricálcico en contacto con el sulfato de calcio se 
unen para formar sulfato-aluminato de calcio hidratado, conocido como etringita. Este 
mineral, se continúa formando hasta que todos los iones sulfato se hayan agotado. 
Posterior a esto, el aluminato sigue reaccionando hasta que se hace un cambio de 
etringita a monosulfato (24,54,55). 
 
 
2.1.5 Respuesta celular y actividad biológica. 
 
Se ha observado que los cementos a base de cemento Portland como lo es el 
MTA, tanto en su presentación gris y blanco, tienen resultados favorables en las 
 
20 
 
A. Flores Ledesma 
 
pruebas realizadas sobre células; evaluándose sus efectos como biocompatibilidad 
(19,56–58), citotoxicidad (59), adhesión celular (60–62), crecimiento celular (63), 
proliferación (64). Se encontró que estos cementos a base de silicatos de calcio 
promueven la proliferación celular (65) y una buena adhesión (59,60,65–67). 
En estudios recientes, se ha encontrado que el MTA y los materiales a base de 
silicato de calcio producen nucleación de cristales de hidroxiapatita, cuando se 
encuentran en contacto con disoluciones ricas en fosfatos (68–72) y que además 
promueven la biomineralización (66,70,73). 
 
 
 
21 
 
A. Flores Ledesma 
 
2.2 Materiales bioactivos. 
 
Los materiales bioactivos se definen como: “aquellos materiales que 
promueven una respuesta específica en la interfaz del material y el lugar donde es 
colocado, lo cual resulta en la formación de un enlace químico entre los tejidos y el 
material”, siendo los más destacados los vidrios bioactivos y las vitrocerámicas 
bioactivas (74), desarrollados debido a la necesidad de eliminar la movilidad interfacial 
en cerámicas bioinertes implantadas (75). Las biocerámicas han sido clasificadas de 
diversas maneras, sin embargo una de las mejores clasificaciones ha sido propuesta 
por L. Hench y se muestra en la Tabla 1 (76). 
Una característica común de los vidrios y cerámicas bioactivas, es que forman 
una capa de apatita biológicamente activa que provee una interfase de unión con los 
tejidos. La apatita que se forma en la superficie de implantes bioactivos es química y 
estructuralmente equivalente a la fase mineral del hueso (76,77) y por lo tanto 
generan una buena respuesta al ser colocada en el cuerpo humano. 
 
Tabla 1 Tipos de biocerámicas. 
Hench L. 
 
J. Am. Ceram. Soc. 1991 
Descripción del tipo de cerámica Ejemplos 
Denso, no poroso, inerte, se une al hueso por 
irregularidades en la superficie. (Fijación morfológica) 
Al2O3 (cristales únicos y 
policristalinos) 
Poroso, inerte, el crecimiento óseo ocurre por uniones 
mecánicas al material. (Fijación biológica) 
Al2O3 (policristalina porosa). 
 
Densa, sin poros cerámicas que son activas en su 
superficie, cerámicas, vidrios y vitrocerámicas se unen al 
hueso por adhesión química. (Fijación bioactiva) 
Vidrio bioactivo. 
Vitrocerámicas bioactivas. 
Hidroxiapatita. 
Densa, no porosa o porosa, cerámicas reabsorbibles 
que son diseñadas para remplazar al hueso lentamente. 
Sulfato de calcio. 
Fosfato tricálcico. 
 
 
 
22 
 
A. Flores Ledesma 
 
2.2.1 Vidrio Bioactivo. 
 
En 1967, L. Hench propuso a la Armada de E.U que promovieran una 
investigación para cambiar la composición química de vidrios, con el objetivo que 
estos nuevos vidrios pudieran interactuar con el sistema fisiológico y promovieran la 
unión química entre eltejido vivo y la superficie de los implantes. De esta forma en 
1971, Hench mostró por primera vez que un material hecho por el hombre podía 
unirse al hueso, le llamo Bioglass® y fue el primer vidrio bioactivo en desarrollarse 
(76,78). 
El principal requerimiento que debe de cumplir un vidrio bioactivo es no 
contener materias extrañas o elementos peligrosos para el organismo vivo, debe 
contener calcio y fósforo, los cuales son los mayores componentes de la fase mineral 
de tejido óseo. El Bioglass® 45S5 ha mostrado una alta bioactividad y es el vidrio 
bioactivo más estudiado, constituido por 45%wt SiO2, 24.4%wt CaO, 24.4%wt Na2O y 
6%wt de P2O5 (76,79). Se ha comprobado que este vidrio bioactivo, posee 
propiedades antibacterianas (80–82) y se ha probado como material para disminuir la 
permeabilidad dentinaria (83,84). 
 
 Preparación de vidrios bioactivos. 2.2.1.1
 
Los vidrios bioactivos son preparados a partir de materias primas de alta 
pureza, mayor al 99%. Estos compuestos son carbonato de calcio (CaCO3), carbonato 
de sodio (Na2CO3), óxido de silicio (SiO2) y pentóxido de fósforo (P2O5) (76,77,79).
 
Los métodos de preparación varían, desde reacciones en estado sólido donde 
se prepara una mezcla de los óxidos anteriormente mencionados en un crisol de 
platino a temperaturas entre los 1200 y 1450 °C (75) o bien por medio de la técnica de 
sol-gel a temperatura ambiente a partir de reactivos químicos como: 
tetraetilortosilicato (TEOS), trietilfosfato (TEP), nitrato de calcio, polietilenglicol (PEG), 
 
23 
 
A. Flores Ledesma 
 
etanol y algunos ácidos como el láctico, cítrico y clorhídrico (82,85–87). Los vidrios 
bioactivos son suaves, por lo que pueden ser modelados con la forma y tamaño que 
se requieran, con discos de diamante o pulverizados para obtener diferentes tamaños 
de partículas. 
 
2.2.2 Wollastonita. 
 
Desde 1990, el mineral wollastonita (CaSiO3) ha sido estudiado como material 
para elaboración de hueso artificial y aplicaciones dentales. Se ha reportado que la 
wollastonita y la pseudowollastonita son minerales bioactivos y producen la formación 
de apatita de manera más rápida que otros vidrios bioactivos en presencia de fluidos 
corporales (88–90). El β-CaSiO3 ha mostrado excelente osteoconductividad además 
de la rápida formación de tejido óseo, y su tiempo de degradación concuerda con el 
tiempo de formación de hueso (90,91). 
Existen dos polimorfos de wollastonita, una formada a altas temperaturas 
conocida como pseudowollastonita (β-CaSiO3, Ps-WO) y wollastonita (α- CaSiO3) que 
es estable a temperaturas menores de 1125 °C. Las cerámicas Ps-WO obtenidas a 
partir de la reacción de estado sólido de precursores sintéticos presentan propiedades 
biológicas, mecánicas y químicas similares a aquellas obtenidas por sinterizado de 
polvos de wollastonita natural. Sin embargo, los polvos sintéticos de wollastonita 
también presentan bioactividad in vitro (92). 
 
 
2.2.3 Mecanismo de acción de los materiales bioactivos en medio fisiológico. 
 
Para que un vidrio bioactivo pueda ser unido a tejido óseo, se debe de formar 
en la superficie del material implantado una capa de apatita biológicamente activa. 
Esta habilidad de los materiales bioactivos resulta debida a su alta reactividad química 
en contacto con el medio fisiológico (77,93,94). Las pruebas de bioactividad usadas 
 
24 
 
A. Flores Ledesma 
 
para evaluar la formación de la capa de apatita, se basan en el uso de una disolución 
fisiológica simulada o SBF (Simulated Body Fluid, por sus siglas en inglés); que 
consiste en una disolución donde la cantidad de iones presentes son equivalentes a 
los iones que se encuentran en el plasma sanguíneo, Tabla 2. (95–99) 
 
Tabla 2 Concentración de iones en SBF y Plasma sanguíneo 
(Kokubo, Biomaterials, 2006) 
Ion 
Concentración de los iones 
Plasma sanguíneo SBF 
Na
+
 142.0 142.0 
K
+
 5.0 5.0 
Mg
2+
 1.5 1.5 
Ca
2+
 2.5 2.5 
Cl
-
 103.0 147.8 
HCO3 
-
 27.0 4.2 
CPO4
2-
 1.0 1.0 
SO4
2-
 0.5 0.5 
pH 7.2-7.4 7.4 
 
Este mecanismo de adhesión fue primero reportado por Hench L. (76,77) y 
posteriormente por otros autores (99,100) y ocurre de la siguiente manera: 
1) Filtración a través del intercambio de protones del medio fisiológico con modificación de 
iones como Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, etc. 
Si-O-Na
+
 + H
+
 + OH → Si-OH
-
 + Na
+
 (solución) + OH
-
 
La velocidad de reacción y la formación de grupos silanol (Si-OH) en la interfase del 
vidrio bioactivo/medio son controlados por difusión y son dependientes del tiempo. El 
proceso de intercambio de cationes incrementa la concentración de iones hidroxilo y 
como consecuencia se produce un aumento en el pH a un nivel de 10.5. 
2) El aumento de pH facilita la disolución de la red y la formación de grupos silanol 
adicionales de acuerdo con la reacción. 
Si-O-Si + H2O → 2(Si-OH) 
3) Polimerización de una capa de SiO2 a través de la condensación de grupos Si-OH 
vecinos, lo cual produce una capa rica en sílice amorfa. 
4) Migración de Ca y PO4 a la superficie de la capa rica en sílice, para formar una película 
amorfa rica en CaO-P2O5 
5) Cristalización de la película amorfa de CaO-P2O5, por la incorporación de OH
-
, CO3
2-
 o 
F
-
 de la disolución, para formar hidroxiapatita carbonatada o fluorcarbohidroxiapatita. 
 
 
25 
 
A. Flores Ledesma 
 
3 Planteamiento del problema. 
 
El MTA es actualmente uno de los materiales ampliamente usados dentro del 
campo de la odontología debido a su capacidad de fraguar en presencia de humedad, 
lo que ocurre al ser colocado en zonas altamente contaminadas por sangre y líquido 
crevicular durante las apicectomias, recubrimientos pulpares directos, perforaciones 
de bi y tri-furcaciones. Su mayor desventaja, el largo tiempo de fraguado, que se ha 
logrado disminuir al agregar diversos porcentajes de materiales bioactivos como 
wollastonita o vidrio bioactivo, sin afectarse otras propiedades como la resistencia a la 
compresión, radiopacidad y solubilidad a las 24 horas. Además, se ha observado que 
los cementos a base de silicatos de calcio favorecen la formación de apatitas, por lo 
que es viable producir un cemento tipo MTA con agregados bioactivos que favorezcan 
la formación de apatitas en la zona de colocación y de esta forma mejorar la 
adaptación marginal y el sellado. 
 
 
4 Pregunta de investigación. 
 
¿Cómo influye el vidrio bioactivo y la wollastonita en la bioactividad y 
comportamiento físico-químico de un cemento tipo MTA experimental a distintos 
intervalos de tiempo? 
 
 
 
 
26 
 
A. Flores Ledesma 
 
5 Justificación. 
 
Debido a que el uso del cemento tipo Portland o MTA se ha ampliado en los 
últimos años, es importante mejorar este tipo de materiales en cuanto a las 
deficiencias que presenta: largo tiempo de fraguado y falta de adaptación marginal. 
Se ha observado que al agregar materiales bioactivos el tiempo de fraguado 
disminuye de manera significativa, sin embargo, es importante evaluar el proceso de 
bioactividad, la producción de apatitas y los productos finales que se forman durante 
el proceso de hidratación del cemento a intervalos de tiempo mayores a los que han 
sido evaluados. 
Es por ello que al crear un cemento tipo MTA modificado con materiales 
bioactivos, los cuales proveerán características remineralizantes debido a la posible 
formación de apatita, se podría ver favorecido el pronóstico de órganos dentarios, que 
pudieran haber sido candidatos a extracciones al presentar perforaciones o bien 
darles de un mayor tiempo de vida dentro de la cavidad bucal y con ello dar un paso 
en el campo de la odontología mexicana. 
 
 
 
27 
 
A. Flores Ledesma 
 
6 Objetivos. 
 
6.1 General. 
 
 Evaluar y comparar la influencia de vidrio bioactivo y wollastonita sobre la 
bioactividad y el comportamiento físico-químico de un cemento tipo MTA 
Experimentala diversos intervalos de tiempo. 
 
6.2 Específicos. 
 
 Elaboración del cemento MTA experimental con los agregados de wollastonita 
(20%wt) y vidrio bioactivo (10%wt). 
 Evaluar la bioactividad mediante la identificación de apatitas del MTA 
experimental con y sin agregados a 7, 14 y 21 días al ser sumergidos en 
disolución fisiológica simulada (SBF) por medio de XRD de haz rasante, EDS y 
Raman. 
 Observar la superficie del MTA experimental con y sin agregados después de 
ser sumergidos en SBF por medio de SEM. 
 Analizar los productos de hidratación del MTA experimental con y sin 
agregados a 7, 14 y 21 días después de estar sumergidos en agua desionizada 
por medio de SEM, EDS y XRD. 
 Realizar pruebas físicas: resistencia a la compresión, pH y estabilidad 
dimensional a 7, 14 y 21 días del MTA experimental con y sin agregados. 
 Evaluar la solubilidad a 21 días del MTA experimental con y sin agregados. 
 Evaluar la adaptación marginal a través de la interfase entre el MTA 
Experimental con y sin agregados y las paredes dentinarias a 7, 14 y 21 días 
por medio de SEM. 
 
 
 
28 
 
A. Flores Ledesma 
 
7 Diseño experimental. 
 
7.1 Tipo de estudio. 
 
Experimental. 
 
7.2 Selección y tamaño de la muestra. 
 
Se elaboraron 4 grupos de estudio: 
 MTA ANG: MTA Angelus®, grupo control y cemento comercial 
 MTA Exp: MTA experimental, formado a partir de cemento Portland 
blanco + 20% de trióxido de bismuto (30) 
 BV10: MTA Exp + agregado de Vidrio Bioactivo al 10wt% 
 WO20: MTA Exp + agregado de Wollastonita al 20wt% 
 
 Se realizaron 10 muestras por grupo para las pruebas de solubilidad, 
resistencia a la compresión y estabilidad dimensional, para cada intervalo de tiempo 
(7, 14 y 21 días), el tamaño de la muestra se obtuvo mediante el método de Tang 
(101) a partir de una prueba piloto para trabajar con un α= 0.05% y un error beta 
máximo de entre 0.10-0.20%. Se realizaron 5 muestras para la prueba de bioactividad 
y 2 muestras para evaluar los productos de hidratación y adaptación marginal, para 
cada intervalo de tiempo. Tabla 3. 
 
Tabla 3 Número de muestras para cada prueba. 
 
 
Bioactividad 
(si/no) 
Resistencia a la 
 Compresión 
(MPa) 
Solubilidad (%) 
Estabilidad 
dimensional (%) 
Productos de 
hidratación 
(cualitativa) 
Adaptación 
marginal 
(micras) 
Días 7 14 21 7 14 21 7 14 21 7 14 21 7 14 21 7 14 21 
MTA 
Angelus 
5 5 5 13 13 13 10 10 10 13 13 13 2 2 2 2 2 2 
MTA Exp 5 5 5 13 13 13 10 10 10 13 13 13 2 2 2 2 2 2 
WO20 5 5 5 13 13 13 10 10 10 13 13 13 2 2 2 2 2 2 
BV10 5 5 5 13 13 13 10 10 10 13 13 13 2 2 2 2 2 2 
 
29 
 
A. Flores Ledesma 
 
7.3 Definición de variables. 
 
7.3.1 Variables dependientes. 
Variable Definición operacional Unidad de 
medida 
Escala de 
medición 
Bioactividad Capacidad de producir una capa de 
apatitas sobre la superficie del material 
Ausencia o 
presencia de 
apatita 
Nominal 
Adaptación 
marginal 
Espacio entre el borde del material de 
retrobturación y la pared dentinaria 
Micras, μm Razón 
 
Productos de 
Hidratación 
Fases Cristalinas que se forman en los 
cementos MTA con y sin agregados 
después de estar sumergidos en agua 
desionizada por intervalos de 7, 14 y 21 
días 
Fases 
cristalinas 
Nominal 
Resistencia a 
la compresión 
Capacidad máxima de carga que 
soporta un material antes de llegar a su 
límite de ruptura bajo una carga 
compresiva, después de 7, 14 y 21 días 
de la elaboración de la muestra. 
MPa Razón 
Solubilidad/ 
Disgregación 
Cantidad de material que se desprende 
de la muestra al estar en inmersión 
acuosa, después de 7, 14 y 21 días de 
la elaboración de la muestra. 
Porcentaje Razón 
Estabilidad 
dimensional 
Es el cambio en la longitud de la 
muestra después de estar sumergida en 
agua durante 7, 14 y 21 días 
Porcentaje Razón 
pH Es el coeficiente que indica el grado de 
acidez o basicidad de una solución 
acuosa cuando son colocados los 
cementos durante 7, 14 y 21 días 
pH Razón 
 
30 
 
A. Flores Ledesma 
 
7.3.2 Variables independientes 
 
MTA Angelus: Cemento hidráulico compuesto por silicato dicálcico, silicato 
tricálcico, aluminato tricálcico y trióxido de bismuto, de la casa comercial Angelus, 
Brasil. 
 
Vidrio bioactivo: Vidrio compuesto de SiO2-CaO-Na2O-P2O5 que tiene la 
capacidad de unirse a tejido vivo y promover la remineralización, fabricado por medio 
de estado sólido por el método de rampas a partir de reactivos de alta pureza. 
 
Wollastonita: Mineral del grupo de los silicatos, con la formula química CaSiO3, 
considerado material bioactivo, obtenido de las Minas de NYCOMEX, Hermosillo, 
Sonora, México 
 
 
 
 
31 
 
A. Flores Ledesma 
 
7.4 Materiales 
 
 MTA blanco, Angelus Industria de Productos Odontológicos, Londrina, Brasil, 
LOTE 12394 
 Cemento Portland blanco, CPO 40B, Cruz Azul, México, Lote 033442. 
 Trióxido de bismuto Bi2O3, Aldrich Chemical Company Inc. Lote 1304-76-3. 
 Wollastonita obtenida de la minera NYCOMEX, Hermosillo, Sonora, México. 
 Vidrio bioactivo obtenido del Instituto de Investigación en Materiales. 
 Agua destilada. 
 Espátula para cemento, CS24, Hu-Freidy, USA. 
 Pinzas para algodón. 
 Loseta de vidrio (15x10x2 cm). 
 Vidrio de reloj. 
 Tamiz malla: 200 y 325, Mont Inox Mex., México. 
 Desecador 
 Gel de silica. 
 Aceite de silicón. 
 Frascos de vidrio de 10 ml. 
 Acrílico autopolimerizable y monómero Nic tone, MDC dental, México. 
 Guantes de vinil. 
 Moldes para la elaboración de muestras (de acuerdo a cada prueba). 
 Lija de agua grano 1500, 2000, 3000 y 4000. 
 Mortero y pistilo de ágata. 
 Vidrios 1 (1.5x1x0.5 cm). 
 Vidrios 2 (1x1x0.2 cm). 
 Prensas de hierro en C de 1”, Mod. TC1451, Toolcraf, México. 
 Papel absorbente. 
 Probeta graduada de vidrio de 5 y10 ml. PYREX, México. 
 Alambre acero inoxidable calibre 0.16, Morelli, Brasil. 
 
32 
 
A. Flores Ledesma 
 
 Películas radiográficas periapicales, E-Speed Film, Kodak, Rochester, NY, Lote 
3109744. 
 Revelador Rapid Access, Kodak, Rochester, NY Lote 1011 C6 02819. 
 Fijador Rapid Access, Kodak, Rochester, NY Lote 1011 C6 03219. 
 Pinzas para revelar. 
 Portamuestras de aluminio para SEM. 
 Limas K-Flexofile Colorinox, (1ra serie) Maillefer, Densply, Suiza. 
 Viarzoni-T, solución de hipoclorito de sodio al 2%, Viardent, México. 
 REDTA, EDTA al 17%, Roth International LTD, Chicago, IL. 
 Puntas de gutapercha fine-medium, fine-fine, 40, Hygenic, Alemania. 
 Puntas de papel absorbente estériles, Hygenic, Coltene, Alemania. 
 Cemento endodóntico con hidróxido de calcio, Sealer 26, Maillefer, Densply, 
Suiza. 
 Ultrasonido Varios 350 Lux, NSK, Japón. 
 Punta de ultrasonido para retrobturaciones E32D, NSK, Japón. 
 Sistema Rotatorio Protaper Universal, Dentsply, Suiza. 
 Ocular con escala de medición a 10x, Carl Zeiss, Alemania. 
 Frascos de plástico estériles. 
 Frasco de Nalgene® de 1L. 
 Solución Tampón, pH 7.00, 4.01, 10.01, Fermont, México. 
 Cloruro de sodio, Reagent Plus® ≥99.5% Lote 031M0226V, Sigma-Aldrich, US. 
 Bicarbonato de sodio, ≥95% Lote MKBL3017V, Sigma-Aldrich, US. 
 Cloruro de potasio, Bio Ultra® ≥99.5% Lote BCBF2897V, Sigma-Aldrich, US. 
 Cloruro de magnesio hexahidratado, Bio Extra, ≥99.0% Lote 110M02171V, 
Sigma-Aldrich, US. 
 Cloruro de calcio, ≥93.0% Lote 091M0123V, Sigma-Aldrich, US. 
 Fosfato de potasio dibásico trihidratado, Reagent Plus® ≥99.0% Lote 
021M0042V, Sigma-Aldrich, US. 
 Sulfato de sodio, Reagent Plus® ≥99.0% Lote 040M0061V, Sigma-Aldrich, US. 
 
33 
 
A. Flores Ledesma 
 
 TRIS, Tris-(hidroximetil)-aminometano, Lote MKBP2428V, Sigma-Aldrich, US. 
 Silica gel con indicador de reactivo, Lote G0909366, Meyer, México. 
 
7.5 Equipos 
 
 Difractómetro de Rayos X, Bruker AXS, D8-Advance. 
 Microscopio electrónico de barrido de bajo vacío, JSM 5600 LV, JEOL. Difractómetro de Rayos X Bragg-Brentano, Siemens D500. 
 Espectrómetro Raman, XRD Raman Microscope, Thermo Scientific. 
 Tamizador Mod. RX-812, Tyler, OH, USA 
 Cámara Ambientadora (37°C-90% humedad) Mod. 106B 00351, Polyscience, 
USA 
 Cámara Ambientadora en seco (37°C) Horno Felisa, Mod. FE-291D México. 
 Cámara Ambientadora en seco (70°C) Horno Felisa. 
 Agitador magnético, Thermo Scientific, Mod. SP131325, US. 
 Potenciómetro, Oakton, Singapur. 
 Balanza analítica. Mod. 203797, Adventurer Ohaus Corp., China. 
 Motor Rotatorio Endo-Mate DT, NSK, Japón. 
 Touch ‘N Heat Modelo 5004, Symbron Endo, USA. 
 B&L –beta, Modelo WL-B1, B&L biotech, Inc. Korea. 
 Microscopio Óptico de 2x, Carl Zeiss, Alemania. 
 Máquina Universal de pruebas INSTRON Mod. 5567 SER.5567P 7728 USA. 
 Molino de bolas cerámico US PALESTINE OH 44413. 
 Molino planetario de zirconio, Mod. PM100, Retsch, Haan, Alemania. 
 Micropipeta, Biohit Proline Pipetas, 5-50μL, Biohit, Helsink, Filandia. 
 Vernier de precisión, Mod. CD-6 CSX 500-196-20, Mitutoyo. 
 Cronómetro Mod. 06099695-02, Sper Scientific, Hong Kong. 
 
34 
 
A. Flores Ledesma 
 
8 Metodología 
 
8.1 Métodos de preparación de los cementos. 
 
Se realizó una molienda para reducción de tamaño de partícula para cada uno 
de los aditivos; para el vidrio bioactivo se utilizó un molino planetario de zirconio a 500 
rpm hasta obtener un polvo fino del material. La wollastonita fue triturada en un molino 
de bolas cerámico. El cemento experimental, la wollastonita y el vidrio bioactivo fueron 
tamizados con malla 325 (37 μm), Figura 2. 
 
 
Figura 2.- (a) Molino planetario de Zirconio, (b) molino de bolas cerámico (c) tamizador. 
Fuente directa 
 
Al Cemento Portland Blanco se le agregó un 20% en peso de trióxido de 
bismuto (Bi2O3) para obtener un cemento radiopaco etiquetado como “MTA Exp”. Se 
 
35 
 
A. Flores Ledesma 
 
agregó wollastonita al 20%wt y vidrio bioactivo al 10%wt (Tabla 4), los cuales fueron 
nombrados en este trabajo como WO20 y BV10, respectivamente. Para las pruebas 
los cementos fueron mezclados en relación 1-0.33 g de polvo-líquido (26). 
 
Tabla 4. Peso en wt% y en equivalencia molar de los cementos 
Fuente directa 
Cemento con Wollastonita al 20 wt% para 15g 
Componentes Masa utilizada (g) PM (g/mol) 
Equivalente en 
mol 
Bi2O3 4.30 465.95 28.67 
3CaOSiO2 4.98 348.48 33.21 
2CaOSiO2 2.22 231.84 14.84 
2CaOAl2O3 0.36 316.07 2.43 
CaSO4 0.12 136.14 0.83 
Cemento MTA (g)= 12 
 
Wollastonita (CaSiO3) 3 116.16 20 
Masa Empleada (g) 3 
 
 
Cemento con vidrio bioactivo al 10 wt% para 15g 
Componentes Masa utilizada (g) PM (g/mol) 
Equivalente en 
mol 
Bi2O3 4.83 465.95 32.25 
3CaOSiO2 5.60 348.48 37.36 
2CaOSiO2 2.50 231.84 16.70 
2CaOAl2O3 0.41 316.07 2.73 
CaSO4 0.14 136.14 0.93 
Cemento MTA (g)= 13.5 
 
Vidrio Bioactivo 
 
SiO2 (45%) 0.67 60.08 4.5 
P2O5 (6%) 0.09 141.94 0.6 
Na2O (24.5%) 0.36 61.97 2.45 
CaO (24.5%) 0.36 56.07 2.45 
Masa Empleada (g) 1.5 
 
 
 
 
 
36 
 
A. Flores Ledesma 
 
8.2 Bioactividad 
 
La bioactividad se realizó siguiendo la metodología de Kokubo (96). Se preparó 
una solución fisiológica simulada (SBF) de manera que la concentración de iones en 
la solución fuera similar a la de plasma sanguíneo, Tabla 2. 
Fue de vital importancia que durante la preparación de la solución ésta se 
mantuviera totalmente transparente y sin ningún sedimento. Cada uno de los 
reactivos se agregó en el orden, con la pureza y cantidad especificadas en la Tabla 5. 
Se colocaron 700 ml de agua bidestilada en un contenedor de plástico de 
Nalgene® con un volumen de 1 L, el cual fue colocado en baño maría sobre un 
agitador magnético hasta obtener una temperatura de 36.5±1.5 °C. Durante la 
agitación el vaso fue tapado con un vidrio de reloj tal como se muestra en la Figura 3. 
Los reactivos se disolvieron paulatinamente y se agregaron solo cuando el 
reactivo anterior estuviera completamente disuelto, manteniendo la temperatura 
constante de 36.5±1.5 °C. 
 
Tabla 5 Orden de los reactivos para la preparación de la SFB 
(Kokubo, Biomaterials, 2006) 
Orden Reactivo Cantidad Pureza (%) 
1 NaCL 8.035 g 99.5 
2 NaHCO3 0.355 g 99.5 
3 KCl 0.225 g 99.5 
4 K2HPO4 ·3H2O 0.231 g 99.0 
5 MgCl2 · 6H2O 0.311 g 98.0 
6 1.0M HCl 39 ml 
7 CaCl2 0.292 g 95.0 
8 Na2SO4 0.072 g 99.0 
9 Tris 6.118 g 99.0 
10 1.0M HCl 0 -5 ml 
 
 
Se verificó que el pH en la disolución estuviera en 2,0±1,0 justo antes de 
disolver el TRIS. Posteriormente se realizó la disolución del TRIS de manera gradual y 
lenta, observando que el pH se mantuviera constante hasta llegar a un pH de 7.45. 
 
 
37 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Figura 3.- Esquema de la colocación del vaso de Nalgene® en el agitador magnético. 
1. Vidrio de reloj, 2. Vaso de Nalgene®, 3. Barra o mosca magnética, 4. Baño maría, 5. 
Agitador magnético 
 
Una vez alcanzado el pH de 7.45±0.01 se dejó de disolver el TRIS, y se agregó 
ácido clorhídrico con un gotero a manera de disminuir el pH a 7.42±0.01, tomando en 
cuenta que éste no debía de disminuir a 7.40. Se disolvió el TRIS remanente hasta 
alcanzar nuevamente un pH de 7.45, alternando entre la solución de ácido clorhídrico 
y TRIS manteniendo que el pH en un intervalo de 7.42 y 7.45. Si durante la 
preparación se observaba la sedimentación de partículas, dicha disolución era 
desechada y se procedía a la preparación de una nueva solución de SBF. 
Se removió el electrodo de pH de la disolución enjuagándolo con agua 
destilada y agregándola a la disolución. Posteriormente se vacío la SBF a un matraz 
aforado de 1 L, aforando con agua destilada y sellando la boca del matraz con 
parafilm. La SBF se dejó enfriar hasta obtener una temperatura de 20 °C. Si después 
de este paso la solución había perdido volumen, se agregaba nuevamente agua 
destilada hasta la marca de 1L. La SBF fue almacenada en una botella de plástico 
con tapa y manteniéndola a una temperatura entre 5 y 10 °C, toda solución que 
excediera los 30 días desde su preparación fue desechada. 
Se calculó el volumen de SBF usado para cada una de las muestras de 
acuerdo a la siguiente ecuación (96): 
νs = Sa/10 
donde νs es el volumen de SBF en mm3 
 
38 
 
A. Flores Ledesma 
 
Sa es la superficie aparente de la muestra en mm2 
 Se colocó el volumen de la disolución calculada en un frasco de plástico 
estéril, después de haber sido calentada a 36.5 °C, la muestra se colocó en la SBF tal 
como se muestra en la Figura 4. 
La muestra fue totalmente sumergida en la SBF durante 7, 14 y 21 días para 
que la evaluación de la formación de apatitas pudiera ser examinada en las 
superficies laterales de la muestra, haciendo recambio de la solución semanalmente; 
la SBF fue calentada a 37 °C antes de ser colocada en las muestras. 
Posteriormente las pastillas fueron divididas en dos grupos: uno para ser 
recubierta con oro para la toma de micrografías en SEM y un segundo grupo sin 
recubrir para el análisis con EDS en SEM y por medio XRD de haz rasante. 
 
 
Figura 4.- Colocación de la muestra de manera vertical para poder ser evaluada por medio de 
SEM y XRD de haz rasante por cualquiera de las superficies laterales. 
Fuente directa 
 
8.3 Adaptación marginal 
 
Se utilizaron dientes permanentes uniradiculares recién extraídos, es decir un 
periodo no mayor a 3 meses, con raíz recta y ápice cerrado, que fueron almacenados 
en agua a una temperatura de 4 °C hasta el momento de su utilización. Se tomaron 
radiografías iniciales de los dientes para corroborar la presencia de un sólo conducto. 
Se cortaron las coronas clínicas por debajo de la unión amelo-cementaria con un 
 
39 
 
A. Flores Ledesma 
 
disco de diamante, se inició la instrumentación con lima #15, restando 1mm de la 
longitud total obtenida desde un punto de referencia. 
Los conductos fueron preparados con técnica Crown-down con fuerzasbalanceadas, mediante instrumentación manual y rotatoria con sistema rotatorio 
Protaper Universal, para obtener un diámetro estándarizado a lima apical maestra 
#40. La irrigación de los conductos se realizó mediante el siguiente protocolo: entre 
cada cambio de lima se utilizó 2 mL hipoclorito de sodio al 2.5%. La irrigación final se 
realizó con 2 mL hipoclorito de sodio al 2.5% activado con ultrasonido durante 15 
segundos, 0.5 mL de REDTA al 17% nuevamente activado con ultrasonido durante 15 
segundos, 2 mL de suero fisiológico y finalmente 2 mL de alcohol. Los conductos 
fueron secados con puntas de papel y obturados con la técnica onda continua de 
calor con un como M, estandarizado a ISO 40 y ayuda de los aparatos Touch ‘N Heat 
y B&L –beta. 
 Posteriormente con una fresa de diamante se cortó 1 mm del ápice 
perpendicularmente al eje longitudinal del diente. En la zona del corte apical se 
prepararon retrocavidades de 3 mm de profundidad con una punta de ultrasonido, 
donde se colocó cada uno de los cementos, y posteriormente fueron sumergidos en 
agua desionizada tubos Ependorf durante 7, 14 y 21 días, Figura 5. 
Después del corte del ápice y la preparación de la retrocavidad, el diente fue 
observado por medio de microscopia óptica para descartar cualquier diente que 
presentara una fractura en la zona, y así descartar muestras que afectaran la prueba. 
Las raíces fueron montadas en acrílico y pulidas con lijas de carburo de silicio grano 
1500, 2000, 3000 y 4000, y posteriormente fueron recubiertas con oro para ser 
observadas en SEM. Las interfases fueron medidas mediante el programa ImageJ 
1.44 (National Institutes of Health, USA). 
 
40 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Figura 5.- Preparación de las muestras para adaptación marginal 
1.- Toma de radiografía para la evaluación de un solo conducto 2.- Instrumentación del 
conducto hasta lima 40 3.- Obturación del conducto 4.- Evaluación radiográfica de la obturación 
5 y 6.- Corte del ápice a 1mm 7.- Punta de ultrasonido para retroburaciones 8.- Ultrasonido 
Varios 350 NSK 9 y 10.-Preparación de la retrocavidad 11.- Obturación de la retrocavidad con 
los cementos 
Fuente directa 
 
 
8.4 Resistencia a la compresión 
 
Los moldes para la elaboración de las muestras cilíndricas (5.6±0.05 mm de 
altura por 2.95±0.01 mm de diámetro), dos planchas de vidrio del mismo largo y 
ancho que el molde y las prensas fueron acondicionadas durante 1 h a 37 °C. Una 
vez mezclado el cemento, se colocó dentro del molde y se llenó con un ligero exceso, 
previa la colocación de una plancha de vidrio debajo del molde. Se colocó la plancha 
de vidrio superior y se presionaron con la de la prensa y posteriormente fueron 
colocadas dentro del horno a 37±1 °C y 95 %HR durante 1 h. Después de este tiempo 
se removieron las planchas de vidrio y se pulieron cuidadosamente los extremos de 
manera perpendicular al deje longitudinal de la muestra. Inmediato a esto las 
 
41 
 
A. Flores Ledesma 
 
muestras fueron extraídas del molde y sumergidas en agua bidestilada durante 7, 14 y 
21 días a 37±1°C. Se registraron las medidas del diámetro y longitud de cada una de 
las muestras para ser sometidas a un ensayo de compresión en una Maquina 
Universal de pruebas INSTRON, aplicando la carga compresiva dirigida al eje 
longitudinal de la muestra, a una velocidad de 1 mm/min. Se registró el valores de 
resistencia a la compresión. Prueba basada en la metodología de la norma ADA 30 
(102), Figura 6. 
 
8.5 Productos de hidratación del cemento 
 
Una vez realizada la prueba de resistencia a la compresión en cada uno de los 
intervalos de tiempo, las muestras de los cementos fueron trituradas en un mortero de 
ágata junto con acetona para eliminar cualquier residuo de agua. Los productos de 
hidratación fueron evaluados a través del método de polvos por medio de XRD 
convencional. 
 
 
42 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Figura 6.- Metodología de resistencia a la compresión. 
1.- Material para la prueba de resistencia a la compresión 2.- Preparación del cemento 
3.- Colocación de aceite de silicón en el molde 4.- Llenado del molde con el cemento 5.- Colocación del 
molde dentro de la prensa 6.- Colocación de los moldes en cámara acondicionadora 7.- Pulidos de los 
extremos 8.- Obtención de muestras 9.- Colocación de las muestras a 100 % humedad en cámara a 37 
°C 10.-Medición de las muestras 11.- Muestra sometida a ensayo de compresión 12.- Muestra 
fracturada por compresión. 
Fuente directa 
 
 
43 
 
A. Flores Ledesma 
 
8.6 Solubilidad. 
 
Se realizaron pastillas en un molde con diámetro interno de 10±1 mm y una 
altura de 1.5±0.1 mm. Se mezcló el cemento en las proporciones indicadas 
previamente y se colocó una capa de aceite de silicón en el molde. Se llenó el molde 
con un ligero exceso, y se colocó encima una hoja de polietileno y una plancha de 
vidrio. Se ejerció presión con las prensas en “C” y las muestras se acondicionaron en 
el horno a 37±1 °C y 90 %HR durante 24 h. Pasadas las 24 h se sacaron de la 
cámara ambientadora y se eliminaron cuidadosamente las irregularidades con una lija 
de agua (SiC grano 1500). Las pastillas se colocaron en suspensión sobre canastillas 
de alambre dentro de un frasco de vidrio de capacidad de 10 ml (previamente 
pesados hasta una precisión de 0.005 g), de modo que no se tocaran entre ellos y 
que permanecieran sin tocarse. Se agregaron 10 ml de solución de Hank y se tapó el 
frasco con parafilm. Se colocaron nuevamente en el horno Felisa durante 21 días a 37 
°C. Transcurrido este tiempo se removieron y se enjuagaron con 2 ml de agua 
tridestilada, recuperando el agua sobre el frasco. Se examinó la presencia de 
partículas en el agua como evidencia de desintegración. El agua de los frascos se 
evaporó a una temperatura por debajo del punto de ebullición (70 °C) y 
posteriormente colocados en el desecador. Por último, los frascos fueron pesados 
diariamente en la balanza analítica hasta que su peso se encontrara estabilizado y no 
presentara una variación de peso mayor a 0.005 g, Figura 7. 
La cantidad de material solubilizado se expresa en porcentaje a partir de la 
siguiente fórmula (103): 
% =
𝑝2 − 𝑝1
𝑝1
 𝑥 100 
Donde: 
p2 es el peso final del frasco. 
p1 es el peso inicia del frasco. 
 
 
44 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
 
 
Figura 7.- Metodología de solubilidad 
1.- Equipo para prueba de solubilidad 2.- Preparación del cemento 3.- Ajuste de la altura a 1.5 mm 4.- 
Colocación del cemento en el molde 5.- Molde prensado 6.- Colocación del molde en la cámara 
acondicionadora 7.- Muestras dentro de la cámara acondicionadora 8.- Frasco limpio 9.- Balanza 
analítica 10.- Muestras del cemento dentro de las canastillas de alambre 11.- Micropipeta 
12.- Frasco con agua y muestras dentro 13.- Cámara a 37 °C 14.- Frasco después de sacar las 
muestras 15.- Cámara a 70 °C para evaporación del agua 16 y 17.- Frasco después de la evaporación 
del agua con las partículas de cemento 18.- Desecador 19.- Pesada del frasco 
20.. Ejemplo de un frasco nuevo sin residuos y un frasco después de la prueba 
 Fuente directa 
 
45 
 
A. Flores Ledesma 
 
8.7 Estabilidad dimensional 
 
Los moldes para la elaboración de las muestras cilíndricas (5.6±0.05 mm de 
altura por 2.95±0.01 mm de diámetro), dos planchas de vidrio del mismo largo y 
ancho que el molde y las prensas fueron acondicionadas durante 1 h a 37 °C. Una 
vez mezclado el cemento se colocó dentro del molde y se llenó con un ligero exceso, 
previa la colocación de una plancha de vidrio debajo del molde. Se colocó la plancha 
de vidrio superior y se presionaron con la de la prensa y posteriormente fueron 
colocadas dentro del horno a 37±1 °C y 95 %HR durante 1 h. Después de este 
tiempo, se removieron las planchas de vidrio y se pulieron cuidadosamente los 
extremos de manera perpendicular al deje longitudinal de la muestra. Inmediato a 
esto, las muestrasfueron extraídas del molde y se midió la distancia de los extremos 
con un micrómetro a una exactitud de 10μm; posteriormente las muestras fueron 
almacenadas en agua bidestilada durante 7, 14 y 21 días a 37±1 °C. Después de este 
tiempo cada una de las muestras fue medida nuevamente. Figura 8. 
Se calculó la diferencia de la longitud en porcentaje mediante la siguiente 
fórmula (103): 
% =
𝑙1 − 𝑙2
𝑙1
 𝑥 100 
Donde: 
l1 es la longitud inicial de la muestra y 
l2 es la longitud final de la muestra. 
 
 
 
46 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Figura 8.- Metodología de estabilidad dimensional 
1.- Material para la prueba de estabilidad dimensional 2.- Llenado del molde con el cemento 3.- 
Colocación del molde dentro de la prensa 4.- Colocación de los moldes en cámara acondicionadora 5.- 
Pulidos de los extremos 6.- Obtención de muestras 7.- Medición de la longitud de las muestras con 
micrómetro 8.- Colocación de las muestras a 100 % de humedad en cámara a 37 °C 9.- Medición de 
las muestras después de los intervalos de tiempo 
Fuente directa 
 
8.8 pH 
 
Los cementos fueron mezclados con agua como se indicó previamente para 
preparar pastillas con diámetro de 10±1 mm y altura de 1.5±0.1 mm que fueron 
colocados en una cámara ambientadora durante 1 h para permitir el fraguado. 
Después de este tiempo, los cementos fueron colocados en frascos con 10 ml de 
agua desionizada y almacenados durante 24 h, 7, 14, 21 y 90 días a una temperatura 
de 37 °C. El agua fue evaluada en cada uno de los intervalos para medir el pH. 
 
 
 
47 
 
A. Flores Ledesma 
 
8.9 Métodos de caracterización. 
 
Se utilizó un Microscopio Electrónico de Barrido de bajo vacío, JSM LV-5600, 
Marca JEOL, para la prueba de adaptación marginal y el análisis de la superficie 
después de la prueba de bioactividad. Las condiciones en la distancia de trabajo y el 
spot size fueron variadas según la muestra a analizar, se trabajó el modo de bajo 
vacío y la obtención de imágenes fue mediante electrones retrodispersados. Se utilizó 
EDS acoplado al SEM para el análisis químico de la superficie de los cementos. 
Para el análisis de los productos de hidratación, se utilizó un Difractómetro 
Bruker AXS, D8 Advance mediante el método de polvos, con una longitud de onda de 
1.54Å correspondiente a la radiación Cu Kα1, la lectura se realizó de 5°-110° en 2θ. 
Para la evaluación de la superficie de los cementos después de la prueba de 
bioactividad, se utilizó XRD con configuración de haz rasante en 1° en 2θ, mediante el 
método de polvos con un Difractómetro Bragg-Brentano D500, Marca Siemens, con 
radiación Cu Kα1 (WL 1.5406Å), la lectura se realizó a una velocidad de 1°/5mim de 
4°-80° en 2θ. Los espectros Raman fueron obtenidos en un equipo XRD Raman 
Microscope, usando una amplificación de 50X con una apertura de 50 μm y un láser 
de 532 nm. 
 
48 
 
A. Flores Ledesma 
 
9 Resultados. 
 
9.1 Resistencia a la compresión. 
 
MTA Ang es el cemento que tiene menor resistencia a la compresión, mientras 
que el MTA Exp es el de mayor, ambos presentan un comportamiento similar al ir 
aumentando la resistencia a la compresión en función del tiempo. 
 
 
Gráfica 1 Resistencia a la compresión. 
Se encontraron diferencias estadísticamente significativas a todos los intervalos de tiempo. ANOVA 
p<0.05. Lo valores dentro de la gráfica representan la media de cada uno de los grupos. 
 
El agregar wollastonita y vidrio bioactivo reducen la resistencia a la compresión 
cuando son agregados al MTA Exp. Sin embargo, el comportamiento no es lineal 
como en el caso de los cementos sin agregados, se observa que a los 14 días la 
resistencia a la compresión aumenta, pero a los 21 días esta vuelve a disminuir. Los 
valores de resistencia a la compresión del BV10 es mayor que los del cemento con 
wollastonita a los 14 y 21 días. Ambos cementos presentan una resistencia a la 
12.16 
24.00 
44.73 
64.08 
68.55 
79.89 
38.16 
64.04 62.36 
55.28 
60.72 
54.62 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
7D 14D 21D
MPa 
MTA ANG MTA EXP BV10 WO20
n=13 
 
49 
 
A. Flores Ledesma 
 
compresión mayor que la del MTA Ang. Se realizó prueba ANOVA y Dunnett usando 
a MTA como control, se encontraron diferencias estadísticamente significativas. 
Gráfica 1 y Tabla 6. 
 
Tabla 6 Resultados de la prueba de Dunnett en la resistencia a la compresión. 
MTA Angelus 
control 
MTA Exp BV10 WO20 
7días 
p<0.001 
p<0.001 
p<0.001 14 días 
21 días - 
. 
 
9.2 Estabilidad dimensional. 
 
De acuerdo a la norma ISO 6876, se dice que el valor máximo permitido de 
expansión es de 0.1% y el de contracción es de 1.0%, sin embargo se espera que los 
cementos sufran lo minimo o nulo cambio en los valores de estabilidad dimensional. 
Los resultados en esta prueba muestran que ninguno de los cementos supera estos 
límites mencionados. 
Se observa que el comportamiendo del MTA Exp y del cemento WO20 son 
similares, ambos presentan una contracción a los 7 días que va disminuyendo 
conforme el tiempo, a los 21 días presentan una expansión bien definida; por el 
contrario el comportamiento del MTA Ang muestra una expansión a los 7 y 14 días 
que se ve disminuida hasta tener una contracción a los 21 días. El grupo BV10 es el 
que sufrio mayor cambio en la estabilidad dimensional, con expansión a los 7 días, 
posteriormente contraccion muy marcada a los 14 días y nuevamente una expansión, 
sin embargo como se menciono previamente, ninguno de estos cambios sobrepasa 
los límites del 0.1% de expansión y 1.0% de contracción. Los resutlados se muestran 
en la Gráfica 2 y Tabla 7, se encontraron diferencias estadísticamente significativas 
con la prueba de Anova y Dunnett. 
 
 
50 
 
A. Flores Ledesma 
 
 
Gráfica 2 Estabilidad Dimensional. 
Se encontraron diferencias estadísticamente significativas a los 7 y 14 días. ANOVA p<0.05. La línea 
punteada en rojo representa el valor máximo permitido de expansión (0.1%) y el de contracción (1.0%). 
Lo valores dentro de la gráfica representan la media de cada uno de los grupos. 
 
Tabla 7 Resultados de la prueba de Dunnett en estabilidad dimensional. 
No se muestran los resultados a los 21 días ya que no se encontraron diferencias estadísticamente 
significativas a este intervalo de tiempo 
MTA Angelus 
control 
MTA Exp BV10 WO20 
7días 
p<0.001 
- - 
14 días p<0.001 p<0.001 
 
9.3 Solubilidad o disgregación. 
 
Como se ha dicho estos cementos presentan una parte soluble (proporcionada 
por el Calcio) y otra insoluble (dada por el Silicio) se maneja de manera errónea el 
término solubilidad, siendo “disgregación” lo más adecuado. Los resultados muestran 
que el cemento con mayor disgregación es el MTA Ang, seguido del MTA Exp y de 
WO20, y finalmente el grupo con menor disgregación fue el del BV10, estos últimos 
con valores muy similares de entre 0.025-0.031%. La norma ISO 6876 menciona que 
0.068 
0.042 
-0.016 
-0.091 
-0.063 
0.069 
0.092 
-0.044 
0.010 
-0.029 -0.015 
0.068 
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
7D 14D 21D
% 
MTA ANG MTA EXP BV10 WO20 n=13 
 
51 
 
A. Flores Ledesma 
 
este tipo de cementos no debe de exceder el 3% de solubilidad, por lo que ninguno de 
estos cementos sobrepasa este límite. El agregar materiales bioactivos al MTA Exp 
no afecta de manera significativa la solubilidad de este. No se encontraron diferencias 
estadísticamente significativas. Los resultados se muestran en la Gráfica 3. 
 
 
Gráfica 3 Solubilidad. 
No se encontraron diferencias estadísticamente significativas. ANOVA p>0.05. Lo valores dentro de la 
gráfica representan la media de cada uno de los grupos. 
 
9.4 pH. 
 
La prueba de pH se realizó a las 24h, 7, 14, 21 y 90 días. Se observa que a las 
24 h, el pH es variado: MTA Ang tiene un pH cercano a 7, mientras que el MTA Exp 
presenta valores cercanos a 10. A partir de los 7 días, el MTA Ang muestra que es el 
cemento