© Borgis - Nowa Stomatologia 2/2013, s. 73-77
*Agnieszka Mielczarek1, Joanna Michalik2
Wpływ pasty z nanohydroksyapatytem na mikrotwardość powierzchni szkliwa z próchnicą początkową – badania in vitro
The effect of nanohydroxyapatyte toothpaste on surface microhardness of enamel with early caries lesions – in vitro study
1Katedra Stomatologii Zachowawczej, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Kierownik Katedry: prof. dr hab. n. med. Elżbieta Jodkowska
2Zakład Informatyki Medycznej i Telemedycyny, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Robert Rudowski
Summary
Introduction: Remineralization therapies based on various fluoride and nono-fluoride formulations have been proposed as useful in reversing the decay process in early caries.
Aim: The purpose of the study was the assessment of the effect of nanohydroxyapatite toothpaste on the surface of early caries lesions.
Material and methods: 90 polished human enamel specimens, embedded in cylindrical acrylic blocks served as a study material. The specimens were randomly assigned to 3 equinumerous groups, according to baseline microhardness of the enamel surface (SMH), assessed by Vickers method. The enamel specimens have been subjected to the preliminary demineralization, simulating the initial carious lesion. Subsequently, mean SMH were estimated. Upon demineralization one half of each specimen has been covered with a protective varnish. The exposed fragment has been subjected to the 3 week cycle of pH changes, according to the protocol as follows: NHAPF group – toothpaste containing nanohydroxyapatite (nano-HAP) and 1450 ppm F b.i.d., F group – toothpaste containing 1450 ppm b.i.d., K(-) group – distilled water application. After therapeutic pH – cycle process surface microhardness of samples was re-measured.
Results: Remineralization protocols implemented in NHAPF and F groups resulted in a comparable, statistically significant increase of SMH value from 49.52 to 189.35 VHN and from 50.25 to 164 VHN, respectively (p < 0.0001). In K(-) group further decrease of mean SMH value, below the level seen after demineralization, was observed (p < 0.01).
Conclusions: Comparable remineralization effect on carious enamel surface after application of both formulations was observed.
Wstęp
Procedury nieinwazyjne polecane są obecnie jako metody z wyboru w leczeniu wczesnych uszkodzeń próchnicowych (1). Popularyzowanie tego typu terapii odbywa się w oparciu o istniejący stan wiedzy na temat odwracalnego charakteru zmian typu próchnica początkowa i możliwości kontroli ich przebiegu. Wdrażanie metod nieinwazyjnych niesie za sobą szereg korzyści. Eliminuje konieczność preparacji i rekonstrukcji tkanek zęba zniszczonych w procesie próchnicowym, obniżając tym samym koszty terapii.
Procesy naprawcze twardych tkanek zęba mogą przebiegać w szkliwie w wyniku precypitacji fosforanów wapnia na powierzchni szkliwa czy zębiny lub na skutek wzrostu uszkodzonych kryształów w obecności jonów wapnia, fosforu i fluoru. Próby remineralizacji szkliwa zmienionego próchnicowo opierają się więc na aplikacji środków stymulujących procesy naprawcze. Dotychczas do inicjowania procesów naprawczych stosowano głównie preparaty fluorkowe. Sugerowano zarówno użycie środków o niskiej zawartości fluoru, jak i środków zawierających jego wysokie stężenia (2). Wykazano, że po aplikacji środków fluorowych poziom fluoru w ślinie wzrasta, a ich długoterminowa biodostępność dla tkanek zęba jest kluczem do eliminacji wczesnych uszkodzeń próchnicowych (3). Strukturalna integralność szkliwa, zależna od poziomu pH i obecności jonów fluorkowych, zdeterminowana jest również stężeniem jonów wapniowych i fosforanowych. Wzór chemiczny fluoroapatytu w oczywisty sposób obrazuje udział 2 jonów fluoru, 10 jonów wapnia i 6 jonów fosforu w jego hipotetycznej odbudowie. Zapewnienie właściwego poziomu jonów mineralnych w fazie płynnej środowiska jamy ustnej w przebiegu wczesnej demineralizacji szkliwa jest więc niezbędnym elementem inicjowania procesów naprawczych. W wyniku poszukiwań nowych formuł remineralizacyjnych opracowano pasty do zębów do codziennego stosowania, które usprawniają regulację gospodarki mineralnej w środowisku jamy ustnej, w tym pasty z nanohydroksyapatytem (nano-HAP) (4, 5).
Cel pracy
Celem prezentowanej pracy jest ocena wpływu pasty z nano-HAP na mikrotwardość powierzchni szkliwa z próchnicą początkową.
Materiał i metody
W badaniu wykorzystano próbki ludzkiego szkliwa, w kształcie walca o przekroju 6 mm, z eksponowaną powierzchnią zewnętrzną. Próbki zatopiono w cylindrycznych bloczkach akrylowych (Villacryl Hard Rapid, Zhermack, Włochy), płukano w myjce ultradźwiękowej, szlifowano oraz polerowano ostatecznie pastą polerską z tlenkiem glinu o wielkości ziarna 3 μm (Linde nr 3, AB Gamma Alumina). Wstępną ocenę powierzchniowej mikrotwardości próbek szkliwa (SMH) przeprowadzono z użyciem mikrotwardościomierza Shimatsu (HMV 2000, Shimatsu, Kyoto, Japan), wgłębnikiem Vickersa, przy automatycznym obciążeniu 200 gram, w czasie 10 s. Pomiary wykonano w pięciu określonych rejonach próbki, a otrzymane wyniki dla każdej z nich uśredniano. Do dalszego etapu eksperymentu zakwalifikowano próbki charakteryzujące się średnią mikrotwardością powierzchni w zakresie 280-320 VHN.
Wyselekcjonowane próbki poddano wstępnej demineralizacji w temperaturze 37oC, przez okres 96 godzin, z użyciem 0,2% kwasu poliakrylowego, według procedury opisanej przez White’a (6). Po uzyskaniu zmian próchnicowych próbki szkliwa poddano ponownie badaniu mikrotwardości powierzchni. Ostatecznie materiał badawczy składał się ze 120 próbek szkliwa, które po randomizacji podzielono na trzy równoliczne grupy. Zestawienie materiału badawczego przygotowanego do dalszych badań zaprezentowano w tabeli 1.
Tabela 1. Zestawienie materiału badawczego.
| Nazwa grupy | Symbol grupy | Cecha grupy | Rodzaj preparatu | Czas aplikacji |
Grupa kontrolna (-)
40 próbek | K(-) | 0 ppm F– | Woda destylowana, DEMI-POL, Polska | 2 min, 2 × dz., 15 dni |
Grupa kontrolna (+)
40 próbek | F | 1450 ppm F– | Pasta Blend a med, P & G, USA | 2 min, 2 × dz., 15 dni |
Grupa testowa
40 próbek | NHAPF | 1% Nano-HA 1450 ppm F– | pasta Apa Care, Cumdente, Niemcy | 2 min, 2 × dz., 15 dni |
Połowę powierzchni każdej próbki pokryto kwasoodpornym lakierem z pozostawieniem tzw. kontrolnego okienka zdemineralizowanego. Schemat oraz widok próbek przygotowanych do serii zmian pH przedstawia rycina 1.
Ryc. 1. Schemat (A) oraz widok (B) próbki przygotowanej do serii zmian pH.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Pfarrer AM, Karlinsay RL: Challenges of implementing new remineralization technologies. Adv Dent Res 2009; 21: 79-82. 2. Featherstone JD: Prevention and reversal of dental caries: role of low level fluoride. Community Dent Oral Epidemiol 1999; 27: 31-40. 3. Naumova EA, Geangler P, Zimmer S, Arnold WH: Influence of individual saliva secretion on fluoride bioavailability. Open Dent J 2010; 4: 185-190. 4. Lu KL, Zhang JX, Meng XC, Li XY: Remineralization effect of the nano-HA toothpaste on artificial caries. Key Eng Mater 2007; 330-332: 167-270. 5. Zero DT: Dentifrice, mouthwashes, and remineralization/caries arrestment strategies. BMC Oral Health 2006; 6: 1-22. 6. White DJ: Use of synthetic polymer gels for artificial carious lesion preparation. Caries Res 1987; 21: 228-242. 7. Featherstone JDB, O’Reilly MM, Shariati M, Brugler S: Enhancement of remineralization in vitro and in vivo. Factors relating to demineralization and remineralization of the teeth. Leach SA, IRL Press Ltd, Oxford 1986; 23-34. 8. Gutierrez-Salazar MP, Reyes-Gasga J: Microhardness and chemical composition of human tooth. Mat Res 2003; 6(3): 367-373. 9. Craig RG, Peyton FA: The microhardness of enamel and dentin. J Dent Res 1958; 37: 661-668. 10. Faller RV, Eversole SL, Yan J: Anticaries potential of a stabilized stannous-contining sodium fluoride dentifrice. Amer J Dent 2010; 23 (Sp Is B): 32B-38B. 11. White DJ: Reactivity of fluoride dentifrices with artificial caries. I. Effects on early lesions: F uptake, surface hardening and remineralization. Caries Res 1987; 21: 126-140. 12. Chu CCH, May L, Edward CM: Use of fluorides in dental caries management. General Dent 2010: 37-43. 13. Ten Cate JM: In vitro studies on the effects of fluoride on de and remineralization (special issue). J Dent Res 1990; 69: 614-619. 14. Collys K, Cleymaet R, Coomans D et al.: Rehardening of surface softened and surface etched enamel in vitro and by intraoral exposure. Caries Res 1993; 27(1): 15-20. 15. Lippert F, Parker DM, Jandt K: In situ remineralization of surface softened human enamel studied with AFM nanoindentation. Surf Science 2004; 553(1-3): 105-114. 16. Amaechi BT, Higham SM: Eroded enamel lesion remineralization by saliva as a possible factor in the site-specificity of human dental erosion. Arch Oral Biol 2001; 48(8): 697-703.
