Abstract

Objectives: To produce a systematic review regarding the effect of graphene-reinforced polymethylmethacrylate used in dentistry on mechanical properties. Methods: Electronic databases (Pubmed/MEDLINE, Web of Science, Embase) were independently searched by two researchers for relevant studies published up to December 2021. An additional manual search was performed to identify relevant publications. The population, intervention, comparison, and outcome (PICO) question was “In dentistry, does graphene-reinforced polymethylmethacrylate offer better mechanical properties than conventional polymethylmethacrylate?”. The selection of articles was carried out according to the established inclusion and exclusion criteria, following the PRISMA flowchart. The inter-investigator reliability was assessed by Cohen’s Kappa coefficient. The risk of bias was assessed using the Joanna Briggs Institute Critical Appraisal Checklist for Quasi-experimental Studies. Results: Six in vitro studies were included in the qualitative analysis. A total of 247 specimens were evaluated: 81 made of non-reinforced PMMA resin and 166 of PMMA reinforced with graphene. The mechanical properties evaluated were flexural strength, flexural modulus, hardness, biaxial flexural strength, and impact strength. These properties seem to improve with the addition of graphene in certain concentrations. The analysis of the risk of bias showed low risk. Conclusions: Within the limitation of this study, graphene seems to strengthen some mechanical properties of PMMA dental resin. However, more studies are needed to understand the ideal graphene concentration to improve resin’s clinical performance.

Resumo

Objetivos: Realização de uma revisão sistemática para verificar a alteração do comportamento mecânico do polimetilmetacrilato utilizado em dentária pela adição de grafeno. Métodos: Dois investigadores independentes efetuaram uma pesquisa em três bases de dados (Pubmed/MEDLINE, Web of Science, Embase) até 31 de dezembro de 2021. Realizou-se também uma pesquisa manual para identificar publicações relevantes. A pergunta de investigação definida foi “Em medicina dentária, o polimetilmetacrilato reforçado com grafeno apresenta melhores propriedades mecânicas do que o polimetilmetacrilato convencional?”. A seleção dos artigos seguiu o fluxograma PRISMA, considerando os critérios de inclusão e exclusão definidos. A concordância entre investigadores foi calculada pelo coeficiente Kappa de Cohen. A qualidade dos estudos foi avaliada através da checklist do Joanna Briggs Institute para estudos quasi-experimentais. Resultados: Seis estudos in vitro foram incluídos na análise qualitativa. No total dos estudos analisados nesta revisão foram avaliados 247 provetes, 81 dos quais eram compostos por polimetilmetacrilato convencional e 166 por polimetilmetacrilato aditivado com grafeno. As propriedades mecânicas avaliadas foram: resistência à flexão, módulo de elasticidade, dureza, resistência à flexão biaxial e resistência ao impacto. Maioritariamente, estas propriedades melhoraram com a adição de determinadas concentrações de grafeno. A análise da qualidade dos artigos demonstrou um baixo risco de viés. Conclusões: Considerando as limitações deste estudo, podemos concluir que o grafeno parece melhorar algumas propriedades mecânicas do polimetilmetacrilato utilizado em medicina dentária. No entanto, mais estudos são necessários para se compreender a concentração ideal de grafeno para se obter o melhor desempenho clínico das resinas protéticas.