COMPARISON OF THE AREA OF 

RESIN­BASED SEALER AND VOIDS IN ROOTS OBTURATED 

WITH RESILON AND GUTTA­PERCHA

Abstract

The aim of this study  was to compare the cross­sectional area of sealer+void of a new 

resin­based sealer (Epiphany) surrounding root fillings completed with a polymer­based 

obturation material (Resilon) and laterally­compacted gutta­percha, following root canal 

preparation with System GT instruments rotary instruments. Twenty­four extracted human 

mandibular premolars were selected and the canals were prepared to a final size of 40 

(0.06   taper).  The  teeth  were   randomly assigned  into   two groups   (n=12/group)   for   the 

filling procedures: Group 1:  Resilon cones, and  Group 2:  Gutta­percha. In both groups 

Epiphany was used as a sealer. Horizontal sections were obtained every 1mm up to 5mm 

from the apical foramen. Sections were digitally photographed under a stereomicroscope 

and the images were transferred to an IBM­compatible PC for image analysis. The cross­

sectional   area  of   the   root   canal   and   the   area  occupied  by   the   sealer   and  voids  were 

calculated for each section, and compared statistically. No differences were found between 

the sealer+void area of Resilon or gutta­percha groups at any level of sectioning (Friedman 

test,  P>0.05).   Comparisons   within   each   obturation   group   showed   that   there   was   no 

significant   difference   between   any   level   of   sectioning   with   regard   to   the   ratio   of 

sealer+void area  to  that  of   the  root  canal   (Mann­Whitney U test,  P>0.05).  Within   the 

experimental conditions of the present study, both obturating techniques using the new 

resin­based Epiphany sealer exhibited similar amounts of sealer+void area, regardless of 

the apical level of sectioning compared.

2

INTRODUCTION

Complete obturation of the root canal with an inert filling material and creation of a 

fluid­tight   seal   are   among   the   major   goals   of   successful   endodontic   treatment   (1). 

Numerous   obturation   techniques   and   filling   materials   have   been   used   to   obtain   this 

objective, while gutta­percha continues to be the material of choice owing to its unique 

chemical   and  physical  properties   (2).  Recently,  Resilon  Research  LLC (Madison,  CT, 

USA)   introduced   Resilon   obturating   points   and   resin   sealer.   This   product   is   used   in 

combination  with   a   self­etching  primer   to   create   a   solid  monoblock   (3).  Resilon   is   a 

thermoplastic synthetic resin material that is based on polymers of polyester and contains a 

bifunctional  methacrylate   resin,   bioactive  glass   and   radiopaque   fillers   (4).  The   sealer, 

Epiphany Root Canal Sealant (Pentron Clinical Technologies, Wallingford, CT, USA) is a 

dual  curable  resin sealer,  containing bisphenol­A diglycidyl  dimethacrylate   (BisGMA), 

ethoxylated   BisGMA,   urethane   dimethacrylate   (UDMA),   hydrophilic   difunctional 

methacrylates,  silane­treated barium borosilicate glasses,  barium sulfate,  silica,  calcium 

hydroxide,   bismuth  oxychloride  with  amines,   peroxide,   photo   initiator,   stabilizers   and 

pigment.  The  primer   is   an   aqueous   solution  of   an   acidic  monomer.  The   system  also 

includes   pellets   that   can   be   used   for   backfilling   in   thermoplasticized   techniques   (3). 

Previous studies have evaluated various aspects of this new obturation system including 

microbial leakage, bond strength, sealing ability and fracture resistance (4­7). 

Although   the   Epiphany   sealer   has   been   primarily   developed   to   be   used   in 

combination with a polymer­based obturator, the use of Epiphany sealer in conjunction 

3

with gutta­percha cones could offer a potential advantage, as gutta­percha does not adhere 

to the dentinal walls (8), and thus, needs to be used with a material that adequately seals 

the canal. The Epiphany sealer is capable of bonding to root canal dentin (9), and a tight 

bond between the resin­based sealer and dentin could help minimize subsequent leakage 

that may occur between the sealer and dentin. A recent fluid­filtration study has shown that 

the combination of gutta­percha core and Epiphany sealer had significantly higher sealing 

ability than that of the Resilon core and Epiphany (6). Also, the combined use of gutta­

percha   and  Epiphany  has   shown   significantly   greater   bond   strength   than  Resilon   and 

Epiphany (10). 

Today,   most   root   canal   filling  methods  utilize   different   formulations   of   gutta­

percha, cemented into the root canal with a sealer (11­14). Endodontic sealers are capable 

of filling imperfections, patent accessory canals and multiple foramina; and increasing the 

adaptation of gutta­percha (15). On the other hand, root canal sealers are not dimensionally 

stable, and may dissolve partially over time due to their low resistance to leakage (16­18). 

Thus, in order to achieve optimal results, the amount of sealer should be minimized, while 

increasing the mass of the core filling material (18­23). In light of these observations, the 

purpose   of   this   study   was   to   investigate   and   compare   the   cross­sectional   area   of 

sealer+voids in the apical region of root canal fillings completed with laterally­compacted 

Resilon and gutta­percha cones with the new resin­based Epiphany sealer.

MATERIALS AND METHODS

4

Specimen Preparation

Freshly­extracted,  periodontally   involved  single­rooted   mandibular   human 

premolars  were  placed   in   0.9  % wt/vol  NaCl   solution   and   stored   at   40C until   actual 

experiments (a maximum of 1 month). The teeth were transferred to room temperature 24 

hours before experimental procedures. Following removal of debris and tissue remnants 

from the root surfaces, crowns were removed at cemento­enamel junction using a low­

speed diamond saw (Isomet 4000, Buehler, Lake Bluff,  IL, USA) under coolant water. 

Inclusion criteria stipulated that the roots were macroscopically similar in size and that the 

root canals were straight and single, as verified radiographically. 24 roots were selected 

accordingly and  were, then, reduced to a standardized size of 18 mm from the coronal 

aspect.  Patency of   the apical  foramen was determined with a  size 10 K­file  (Dentsply 

Maillefer, Ballaigues, Switzerland). The working length was established 1mm short of the 

apical   foramen.  The   canal   orifices   were   coated  with   sticky   wax   resin   to   prevent   the 

outflow of  the  irrigating solution  through  the apical   foramen.  The middle and coronal 

thirds of  roots  were prepared using ISO size 50,  70,  90 and 110 Gates  Glidden drills 

(Produits Dentaires S.A., Vevey, Switzerland). Roots were further instrumented with the 

System GT NiTi rotary files (Dentsply Maillefer,  Ballaigues, Switzerland)  in a crown­

down manner. All canals were enlarged to size 40, (0.06 taper) at the established working 

length. Each instrument was used to enlarge five root canals.  Between each instrument 

size, the canals were irrigated with 5 mL 2.5% NaOCl using a 27­gauge needle. Because 

closure of canal orifices with wax could result in pooling of the irrigant that could affect 

5

the   time   that   the   irrigant   was   in   contact   with   the   walls,   irrigation   procedures   were 

performed with the roots held upside­down (24). Following preparation, the root canals 

received a final irrigation of 5 mL 17% EDTA (Pulpdent, Watertown, MA, USA) and 5 

mL 2.5% NaOCl, after which the canals were flushed with distilled water (10 ml) in order 

to avoid the prolonged effect of EDTA and NaOCl. The roots were dried with paper points 

and, thereafter, randomly assigned into two obturation groups (n=12/each):

Group 1: After instrumentation, a size 40, 0.06 taper Resilon cone (Pentron) was inserted 

to the working length and a tight fit was assured by obtaining a small degree of resistance 

or “tug­back” on removal. A self­etching primer (Epiphany Primer, Pentron) was placed 

into the canal with a syringe. The Epiphany primer was allowed to remain for 30s and the 

excess was removed with a paper point.  For the purpose of standardization, 0.05 mL of 

freshly mixed Epiphany sealer (Pentron) was injected into the canal orifice with a 0.5 mL 

insulin syringe. Then, a master Resilon cone (size 40, 0.06 taper) was gently seated into the 

canal   and   condensed   with   a   #25   finger   spreader   (Dentsply   Maillefer,   Ballaigues, 

Switzerland). Fine accessory Resilon cones (Pentron) were inserted until they could not be 

introduced more than 3 mm into the root canal. In each root canal, approximately four 

accessory cones were inserted and the quality of the root canal fillings were confirmed 

with periapical radiographs. Excess cones were removed using a warm excavator and final 

vertical compaction was completed with a size 11 plugger to a depth of approximately 1 

mm.

6

Group  2:  The  Epiphany  primer   and   sealer  were   applied   into   the   root   canals   as  with 

group 1. Thereafter, a size 40, 0.06 taper gutta­percha master point (Dentsply Maillefer) 

was seated into the root canal with tug­back. Then, lateral compaction was performed as 

with  group 1  using accessory gutta­percha  cones.  Removal  of   the  excess  gutta­percha 

cones and final vertical compaction was accomplished in the same manner.

As per the manufacturer’s instructions, all roots were light­cured for 40s from the 

coronal aspect.  The coronal  access of all   specimens was restored using a  hybrid resin 

composite   material   (Spectrum   TPH,   Dentsply),   bonded   with   a   total­etch   single­bottle 

adhesive system (Prime & Bond NT, Dentsply). To avoid discrepancies owing to operator 

variations, all clinical procedures were performed by the same operator.

Sectioning and image analysis

The specimens were stored separately for two weeks at 37 °C and 100% humidity 

to allow the sealer to set completely. Filled roots were, then, embedded in epoxy resin 

(Araldite M, Agar Scientific Limited, Essex, UK). For each specimen, horizontal sections 

were obtained every 1 mm up to 5 mm from the apical foramen, using a diamond saw 

(Isomet 4000) at the lowest speed setting (200 rpm). During sectioning procedures, the 

specimens were subjected to continuous water cooling to prevent frictional heat, and thus, 

smearing of Resilon or gutta­percha that could tend to hide areas of sealer. Thereafter, 

digital photographs of the coronal surface of sections were obtained at 40x magnification 

under a stereomicroscope (Microflex, Nikon, Tokyo, Japan) and transferred to an IBM­

compatible PC as uncompressed TIFF files. AutoCAD 2000 software (Autodesk Inc., San 

7

Rafael, CA, USA) was used to calculate the cross­sectional area of the root canal and the 

area filled by the sealer (and voids, if present) (Figure 1). 

For each specimen, the ratio of sealer+voids to root canal area was calculated by 

dividing sealer+void area by the root canal area. SPSS statistical software (Ver. 11.5, SPSS 

Inc., Chicago, Ill, USA) was utilized for statistical analysis of the data. For each section (1­

5mm), statistical comparisons between the Resilon and gutta­percha groups were made 

using Mann­Whitney U test with Bonferroni correction (P=0.05). Differences within each 

obturation group for each level of sectioning were analyzed statistically with Friedman test 

(P=0.05). 

RESULTS

For every  level of sectioning (1­5 mm),   the ratio of  the cross­sectional  area of 

sealer+voids   to   that  of   the   root   canal   is  presented   in  Table  1   as  means  and   standard 

deviations. When group 1 (Resilon + Epiphany) and group 2 (Gutta­percha + Epiphany) 

were compared statistically, there were no significant differences at any of the levels tested 

(Figure 2, p=0.755). 

Comparisons within each obturation group showed that there was no significant 

difference between any level of sectioning with regard to the ratio of sealer area to that of 

the root canal (p=0,232 for Resilon+Epiphany, and  p=0,194 for gutta­percha+Epiphany 

groups, respectively).

8

DISCUSSION

The quality   of   the   root   canal   filling   in   the   apical   third   is   important   (25),   and 

assuming that minimal sealer thickness and fewer voids are good measures of long­term 

sealing ability   (23),   this   study was designed  to  quantify  and compare   the  presence of 

sealer+voids within the 1­5 mm apical level using Resilon and gutta­percha cones with the 

new resin­based Epiphany sealer. Although not generally recommended, some researchers 

have   preferred   not   to   use   a   sealer   to   prevent   methodological   problems   such   as 

standardizing the volume of sealer (21, 25, 26). Indeed, despite a standardized amount of 

sealer being used in the present study, it may be difficult to standardize the amount of 

sealer reaching the apical region (21). On the other hand, including a sealer may facilitate 

gutta­percha movement (21), and more notably, simulate the clinical condition (27).

Previous   studies   comparing   the   sealing   ability   of   Epiphany   +   gutta­percha   and 

Epiphany + Resilon combinations have reported conflicting results. Utilising a bacterial 

leakage test with Streptococcus mutans and Enterococcus faecalis, Shipper et al. (4) have 

reported   significantly   higher   leakage   with   the   Epiphany   +   gutta­percha   combination, 

compared to that of the Epiphany + Resilon system. The superior sealing capability of the 

latter root filling system was attributed to the “mono­block” which is created by adhering 

of the Epiphany sealer to both the Resilon filling and to the dentin walls (4).  Contrary, 

using a highly­sensitive computerized fluid filtration meter, Onay et al.  (6)  reported that 

the combination of gutta­percha core and Epiphany sealer had significantly higher sealing 

9

ability than that of the Resilon core and Epiphany. Citing their previous work in which 

both filling combinations were compared in terms of push­out bond strength test (10), the 

authors inversely correlated the higher bond strength of the Epiphany sealer and gutta­

percha combination with  the  lower apical   leakage obtained  in  their  computerised  fluid 

filtration study. It was also explained that gutta­percha is more compactable than Resilon, 

and   thus,   it   may   partially   compensate   for   interfacial   stresses   generated   by   lateral 

compaction. In agreement with the findings of Onay et al.  (6), a transmission electron 

microscopy study (28) has shown the presence of silver deposits along the sealer­hybrid 

layer interface in the Epiphany + Resilon system, concluding that the quality of apical seal 

achieved with the latter system was not superior to AH Plus + gutta­percha combination.

A   recent   study   by   Epley   et   al.   (29)   evaluated   the  presence  of   voids  when   the 

Epiphany   system   was   used   for   obturating   the   root   canal   system.   In   that   study,   the 

specimens were instrumented with hand and rotary files, and sectioned at 1, 3, and 5 mm 

from the apex. The authors showed that  lateral condensation with gutta­percha and Roth 

sealer  (Roth International LTD., Chicago, IL)  had significantly more voids at the 3mm 

level,   compared   to   both   vertically   or   laterally   compacted   Epiphany   and   Resilon 

combinations,   and   continuous   wave   gutta­percha   with   Roth   sealer.   In   contrast   to   the 

findings of Epley et al. (29), there was no significant between the test groups of the present 

study, including those obtained at the 3mm level of sectioning. This difference may be due 

to the type and size of the specimens, the type and taper of instruments, and the use of 

different sealers. In the study of Epley et al. (29), palatal and distal roots of extracted first 

10

molars were used and enlarged with hand file #20, ProTaper rotary files (sizes S1, S2, F1, 

Dentsply, Tulsa, OK) and size 40, 0.04 taper ProFile instruments (Dentsply).  In addition, 

fine­medium gutta­percha master points (Dentsply Maillefer) that had been trimmed to a 

size 40 (taper unknown) were used with the Roth sealer. In the present study, the selected 

mandibular   premolar   roots   were  very  similar   in   bucco­lingual   and   mesio­distal 

dimensions, and were adjusted to a standardized length of 18 mm. Moreover, all  roots 

were flared using the same sequence of Gates Glidden drills, instrumented with the same 

NiTi rotary files (System GT) and, obturated with cones conforming to the size (40) and 

taper (0.06) of the final rotary files used. Despite all attempts to provide standardization, 

the high standard deviations obtained in the present study highlight the problem of using 

natural   teeth   instead   of   resin   blocks   with   simulated   root   canals   (30),   and   cannot   be 

compared with those of Epley  et al.  (29) since the authors did not report  the standard 

deviations.   Nevertheless,   it   is   noteworthy   to   mention   herein   that   despite   all   these 

differences, both studies report no significant differences between the test groups at levels 

other than 3mm. It would, thus, seem reasonable to speculate that the use of master gutta­

percha   cones   with   the   same   taper   of   the   prepared   root   canal   is   an   optimal­but   not 

mandatory­procedure to achieve minimal sealer area and voids with the Epiphany sealer at 

the apical region.

Within the experimental conditions of the present study, both obturation methods 

using   the   Epiphany   sealer   displayed   similar   amounts   of   the   sealer+void   component, 

regardless of the levels of sectioning investigated. Because coronal microleakage has also 

11

been   cited   as   a   significant   cause   of   post­treatment   endodontic   failure,   further   studies 

should  be  conducted   to   assess   the  adaptation  of   the   tested  obturation  methods   in   the 

coronal third. 

12

REFERENCES

1. Nguyen NT. Obturation of the root canal system. In: Cohen S, Burns RC, ed. Pathways 

of the pulp, 3rd edn;1984; pp:205­99. St Louis: CV Mosby Co.

2.  Levitan ME, Himel VT, Luckey JB. The effect  of  insertion rates on fill   length and 

adaptation of a Thermoplasticized gutta­percha technique. J Endod 2003;29:505­8.

3.  Teixeira FB, Teixeira EC, Thompson J,  Leinfelder  KF,  Trope M. Dentinal  bonding 

reaches the root canal system. J Esthet Restor Dent. 2004;16(6):348­54.

4. Shipper G, Ørstavik D, Teixeira FB, Trope M An evaluation of microbial leakage in 

roots   filled   with   a   thermoplastic   synthetic   polymer­based   root   canal   filling   material 

(Resilon). J Endod 2004;30:342–7.

5. Hiraishi N, Papacchini F, Loushine RJ, Weller RN, Ferrari M, Pashley DH, Tay FR. 

Shear bond strength of  Resilon to a  methacrylate­based root  canal  sealer.   Int  Endod J 

2005; 38:753­63.  

6. Onay EO, Ungor M, Orucoglu H. An in vitro evaluation of the apical sealing ability of a 

new resin­based root canal obturation system. J Endod 2006;32:976­8.

7. Sagsen B, Er O, Kahraman Y, Akdogan G. Resistance to fracture of roots filled with 

three different techniques. Int Endod J 2007;40:31–5.

8. Stratton RK, Apicella MJ, Mines P. A fluid filtration comparison of gutta­percha versus 

Resilon, a new soft resin endodontic obturation system. J Endod 2006;32:642­5.

9.   Nakabayashi   N,   Watanabe   A,   Gendusa   NJ.   Dentin   adhesion   of   ‘modified’   4­ 

META/MMA­TBB resin: function of HEMA. Dent Mater 1992;8:259–64.

13

10.  Ungor  M,  Onay  EO,  Orucoglu  H.  Push­out  bond   strengths:   the  Epiphany­Resilon 

endodontic obturation system compared with different pairings of Epiphany, Resilon, AH 

Plus and gutta­percha. Int Endod J 2006;39:643­7.

11.  Dummer PM. omparison of  undergraduate endodontic   teaching programmes  in  the 

United Kingdom and in some dental schools in Europe and the United States. Int Endod J 

1991;24:169­77.

12. Leung SF, Gulabivala K. An in­vitro evaluation of the influence of canal curvature on 

the sealing ability of Thermafil. Int Endod J 1994;27:190­6.

13. Peak JD, Hayes SJ, Bryant ST, Dummer PM. The outcome of root canal treatment. A 

retrospective study within the armed forces (Royal Air Force). Br Dent J 2001;190:140–4.

14. Schäfer E, Olthoff G. Effect of three different sealers on the sealing ability of both 

thermafil obturators and cold laterally compacted gutta­percha. J Endod 2002;28:638­42.

15. Wu MK, Van B, Wesselink PR. Diminished leakage along root canals filled with gutta 

percha without sealer over time: a laboratory study. Int Endod J 2000;33:121­5.

16.  Kontakiotis  EG,  Wu MK,  Wesselink  PR.  Effect  of   sealer   thickness   on   long­term 

sealing ability: a 2­year follow­up study. Int Endod J 1997;30:307­12. 

17.   Peters   DD.   Two­year   in   vitro   solubility   evaluation   of   four   Gutta­percha   sealer 

obturation techniques. J Endod 1986;12:139­45.

14

18. Georgopoulou MK, Wu MK, Nikolaou A, Wesselink PR. Effect of thickness on the 

sealing ability of some root canal sealers.  Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol 

Endod 1995;80:338­44.

19. Schilder H (1967) Filling of root canals in three dimensions.  Dent Clin North Am. 

1967;11:723­44.

20. Gencoglu N, Garip Y, Bas M, Samani S. Comparison of different gutta­percha root 

filling techniques: Thermafil, Quickfill, System B and lateral condensation. Oral Surg Oral 

Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2002;93:333­6.

21. Wu MK, van der Sluis LWM, Wesselink PR. A preliminary study of the percentage of 

gutta­percha­filled area in the apical canal filled with vertically compacted warm gutta­ 

percha. Int Endod J 2002;35:527­35.

22. Wu MK, De Groot SD, van der Sluis LWM, Wesselink PR. The effect of using an 

inverted master cone in a lateral compaction technique on the density of the gutta­percha 

fill Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2003;96:345­50.

23. Weis MV, Parashos P, Messer HH.  Effect of obturation technique on sealer cement 

thickness and dentinal tubule penetration. Int Endod J 2004;37:653­63.

24.   Altundasar   E,   Ozcelik   B,   Cehreli   ZC,   Matsumoto   K.   Ultramorphological   and 

histochemical  changes after ER,CR:YSGG laser  irradiation and two different   irrigation 

regimes. J Endod 2006;32:465­8.

15

25. De­Deus G, Gurgel­Filho ED, Malaghaes KM, Coutinho­Filho T. A laboratory analysis 

of gutta­percha­filled area obtained using Thermafil, System B and lateral condensation. 

Int Endod J 2006;39:378­83.

26. Smith RS, Weller NR, Loushine RJ, Kimbrough WF. Effect of varying the depth of 

heat   application  on   the  adaptability  of   gutta­percha  during  warm vertical   compaction. 

J Endod 2000;26:668­72.

27. Gulsahi K, Cehreli ZC, Kuraner T, Dagli FT. Sealer area associated with cold lateral 

condensation of gutta­percha and warm coated carrier filling systems in canals prepared 

with various rotary NiTi systems. Int Endod J 2007;40:275­81.

28. Tay FR, Loushine RJ, Weller RN, et al. Ultrastructural evaluation of the apical seal in 

roots filled with a polycaprolactone­based root canal filling material. J Endod 2005;31: 

514 –9.

29.   Epley   SR,   Fleishman   J,   Hartwell   G,   Cicalese   C.   Completeness   of   root   canal 

obturations: Epiphany techniques versus gutta­percha techniques. J Endod 2006;32:541­4.

30. Gordon MP, Love RM, Chandler NP. An evaluation of .06 tapered gutta­percha cones 

for filling of .06 taper prepared curved root canals. Int Endod J 2005;38:87­96.

16

FIGURE LEGENDS 

Figure 1.  Representative 5mm sections of  Resilon + Epiphany (A)  and gutta­percha + 

Epiphany (B) groups, demonstrating gutta­percha (G), Resilon (R), sealer (S), and void 

(V). 

Figure 2. The ratio of the cross­sectional area of sealer + voids to the area of root canal at 

1­5 mm, and corresponding representative sections for each obturation method tested.

Table 1. The ratio of the cross­sectional area of sealer + voids to the area of root canal.

17

Table 1.  The ratio of the cross­sectional area of sealer+voids to the area of root canal.

Section(mm)     n

           Group 1        (  Resilon + Epiphany   )  

 Mean                 SD

                Group 2 (  Gutta­percha + Epiphany   )  

    Mean                 SD    1    12 0.121     0.182     0.111 0.178

    2    12 0.058     0.068     0.123 0.200

    3    12 0.042     0.084     0.082 0.118

    4    12 0.052     0.071     0.061 0.095

    5    12 0.073     0.076     0.014 0.028