Abstract
Sfondo
Uno dei fattori importanti della demineralizzazione e remineralizzazione equilibrio smalto è il pH delle soluzioni circostanti. Sforzo è stato previsto nella formulazione di diversi composti del fluoro e il contenuto di fluoro nei dentifrici, ma molto meno si sa circa l'influenza del pH dei dentifrici sulla loro efficacia. E 'stato quindi lo scopo di questo studio per indagare l'influenza dei diversi livelli di pH sulla rimineralizzazione dello smalto in un esperimento in vitro utilizzando la microscopia ottica polarizzazione e EDX analisi elemento quantitativo.
Metodi
una finestra di 5 × 5 mm su smalto di superficie di 40 carie liberi premolari umani estratti stato demineralizzata in una soluzione idrossietilcellulosa a pH 4.8. I denti sono stati divisi in gruppi di 8 e la metà inferiore della finestra era coperto con vernice che serve come controllo. Ogni gruppo è stato poi immerso in slurry dentifricio contenente fluoruro amminico (1400 ppm) a pH 4.1, 4.5, 5.1 e 6.9 o il controllo dentifricio senza fluoro liquami a pH 4.3, 4.7, 5.3 e 7.0. Sezioni seriali stati tagliano le lesioni ed esaminati con la luce di polarizzazione microscopia ed analisi quantitativa elemento EDX.
Risultati
I risultati PLM mostrato un volume poroso diminuita del corpo della lesione dopo incubazione con dentifricio al fluoro a pH 4.53 e 5.16 . Nessuna differenza tra la finestra sperimentale e la finestra di controllo sono stati trovati in altri gruppi. L'analisi elemento quantitativo non ha mostrato differenze nel contenuto dell'elemento di uno dei gruppi.
Conclusione
Dai risultati si può concludere che i dentifrici al fluoro leggermente acidificato possono avere un certo effetto positivo sulla remineralizzazione dello smalto.
Wolfgang H Arnold, Anabel Haase, Julia Hacklaender, Jolan Bánóczy e Peter Gaengler contribuito in maniera uguale a questo lavoro
materiale supplementare elettronica
La versione online di questo articolo (doi:.. 10 1186 /1472-6831-7- 14) contiene materiale supplementare, che è disponibile per gli utenti autorizzati.
Sfondo
carie progressione o inversione dipende l'equilibrio tra demineralizzazione e rimineralizzazione [1]. Questo equilibrio è dipeso da diversi fattori ad esempio salivari Ca e concentrazione P, la biodisponibilità di fluoro e pH. Rimineralizzazione verifica quando il pH aumenta e Ca e P dalla saliva insieme con fluoro stanno formando nuovi cristalli di idrossiapatite sulla superficie dello smalto e il corpo della lesione [2, 3]. perdita minerale delle lesioni cariose incipienti è inversamente proporzionale al grado di saturazione di Ca e P ioni ed il pH della soluzione L'intervallo di pH critico per demineralizzazione e rimineralizzazione è compreso tra 4.3 e 5.0, dove lesioni con strati superficiali ben definiti verificano che a livelli di pH circa 6.0 senza strati superficiali stanno formando [4].
fluoro svolge un ruolo importante nel processo di rimineralizzazione. Anche se è stato trovato un effetto dose-risposta di fluoro migliorare rimineralizzazione dello smalto [5, 6] anche piccole quantità di fluoro (& lt; 1 ppm) atto di rimineralizzazione [7, 8]. esperimenti di demineralizzazione e remineralizzazione hanno dimostrato che il fluoro aumenta l'assorbimento di minerali durante la rimineralizzazione continuo [9]. E 'ora riconosciuto che il fluoro agisce come catalizzatore e tassi di reazione influenze con dissoluzione e trasformazione di vari minerali di fosfato di calcio. A livelli bassi di fluoro (& lt; 0,1 ppm) assorbimento di calcio durante la rimineralizzazione è aumentata, mentre a questa concentrazione alcun effetto del fluoro sulla demineralizzazione dello smalto viene osservato [10]. Sotto la idrossiapatite pH critica è dissolto, ma gli ioni minerali rilasciati potrebbero essere riprecipita come fluorapatite che è meno solubile e può fornire una protezione supplementare sui cristalli di apatite. Anche ad un pH fisiologico fluorapatite precipitazione è maggiore di quella di idrossiapatite anche a livelli bassi di fluoro [11]. Tuttavia, TenCate e Duijsters [12, 13] hanno mostrato che fluorapatite di per sé non ha influenzato la perdita di minerali complessiva in smalto, ma fluoruro di calcio che è più efficace nell'inibire la demineralizzazione dello smalto di fluorapatite.
Maggior parte degli studi relativi agli effetti del fluoro dentifrici su rimineralizzazione dello smalto sono state effettuate rispetto alla quantità di fluoro [6, 14-16] o composti del fluoro diversi [17-20]. Solo poca attenzione è stata rivolta alla influenza dei diversi valori di pH di dentifrici al fluoro sulla remineralizzazione dello smalto [21, 22]. Da un punto fisico-chimico di vista sembra essere ragionevole per studiare l'influenza di dentifrici al fluoro sulla remineralizzazione dello smalto in varie condizioni di pH.
Metodi
Quaranta per motivi orthodontical estratte carie premolari liberi sono stati coperti con la vernice lasciando un 5 × finestra 5 mm e divisi casualmente in 8 gruppi di 5 denti in ciascun gruppo. Sono stati tenuti in un gel demineralizzato (idrossietilcellulosa) a pH 4,95 per 50 giorni. Dopo demineralizzazione metà inferiore della finestra è inoltre ricoperta di vernice che serve come controllo positivo. Ogni gruppo è stato quindi incubato in fluoruro amminico (1400 ppm) contenente fanghi dentifricio e fanghi di controllo senza fluoruro amminico a diversi livelli di pH per 48 ore, che è equivalente a 2 anni spazzolamento 2 volte per 2 minuti al giorno [23]. Per i fanghi 40 cm
3 di dentifricio sperimentale è stato mescolato con 160 ml di dist. acqua. Il pH dei fanghi è stata testata prima incubazione dei denti, dopo 24 ore e dopo 48 ore prima della cessazione dell'incubazione. mezzi di incubazione sono riassunti nella tabella 1 1.Table prova e di controllo dei residui, con diversi livelli di pH.
Gruppo
pH
Gruppo 1 con ammina Fluorid 1400 ppm
4,1
Gruppo 2 con ammina Fluorid 1400 ppm
4,5
Gruppo 3 con ammina Fluorid 1400 ppm
5,1
Gruppo 4 con ammina Fluorid 1400 ppm
6,9
gruppo 5 senza ammina Fluorid (controllo)
4,3
Gruppo 6 senza ammina fluorid (controllo)
4,7
Gruppo 7 senza Fluorid ammina (controllo)
5,3
Gruppo 8 senza ammina fluorid (controllo)
7,0
Dopo il trattamento con fanghi i denti sono stati integrati in Technovit 9100 (Kulzer, Germania) e sezioni seriali attraverso le lesioni con uno spessore di 80 micron sono stati tagliati con un microtomo sega (Leica 1600, Germania). Tutte le sezioni sono stati studiati con la luce di polarizzazione microscopio (PLM) e tre sezioni centrali di ogni lesione sono stati classificati in base al loro aspetto morfologico e ad ogni categoria è stato un numero indice numerico assegnato in: non presente (1), singole porosità (2), interrotto fascia (3), disomogeneo (4), completamente omogenea (5), più di 60 micron di profondità (6). I valori numerici sono stati confrontati statisticamente utilizzando il test non parametrico di Mann-Whitney.
Tre sezioni di ogni lesione sono state poi rivestite con carbone ed esaminate con un microscopio elettronico a scansione (Philips XL 30 FEG) a 20 kV con il rivelatore di elettroni retrodiffusi In ogni finestra sperimentale e di controllo delle varie misurazioni isolate denti 3 (dimensione del punto 2 nm) sono state effettuate sulla superficie dello smalto, all'interno del corpo della lesione e smalto suono, producendo un totale di 9 punti di misura per finestra. contenuto dell'elemento in% in peso di Ca, P, C, F ed è stata misurata con analisi a raggi X a dispersione di energia (EDX) con un rilevatore di S-UTW (EDAX INC, Mahwah, NJ, USA). La velocità di conteggio del rivelatore EDX era tra i 1800 e 2000 conteggi al secondo con un tempo morto del 30%. Tempo di misura è stato di 30 s (secondi live) con una risoluzione di 135,8 eV e un tempo di amplificazione di 100 ms. scansioni linea attraverso le lesioni sono state effettuate a 256 punti con un tempo di sosta di 1000 ms e tempo di amplificazione di 100 ms. I valori delle misurazioni in loco sono stati valutati statisticamente con il test non parametrico ANOVA per misure ripetute.
Risultati
morfologia della lesione
analisi morfologica delle sezioni con PLM rivelato espressione variabile delle lesioni dopo incubazione a diversi valori di pH ( Fig. 1). Essi sono stati espressi principalmente come lesioni non omogenei o omogenei, bande interrotte e porosità come singoli. Nelle finestre sperimentali più delle lesioni sono stati espressi come singole porosità e interrotta bande dopo trattamento con fluoro Fig. 2), mentre con dentifrici al fluoro non le lesioni sperimentali erano per lo più non omogenea o omogenea Fig. 3). Differenze significative nella morfologia della lesione tra la finestra di controllo e la finestra sperimentale sono stati trovati in gruppo 2 (pH 4,53; p = 0,032) e del gruppo 3 (pH 5.16; p = 0.014) dopo il trattamento al fluoro. Nelle finestre sperimentali è stato trovato un maggior numero di lesioni con porosità singoli o bande interrotte che nelle finestre di controllo. In tutti gli altri gruppi è stata trovata alcuna differenza significativa (p & gt; 0,05). Figura 1 polarizzazione della luce al microscopio delle lesioni sperimentali. lesioni sperimentali carie, come dopo il trattamento con dentifricio al fluoro a diversi livelli di pH. a) pH 4.1; la finestra sperimentale superiore mostra una band interrotta. b) pH 4.5; la finestra superiore mostra sperimentale singole porosità. c) pH 5.1; la finestra sperimentale superiore mostra una lesione disomogenea. d) pH 6.9; nessuna differenza può essere visto tra la finestra sperimentale superiore e la finestra di controllo inferiore.
Figura 2 Distribuzione quantitativa delle diverse lesioni sperimentali. distribuzione quantitativa delle lesioni per il loro aspetto morfologico finestre di controllo e sperimentali dopo applicazione di fluoro a diversi livelli di pH. Vi è un chiaro spostamento della morfologia della lesione verso le lesioni meno espresse nelle finestre sperimentali.
Figura 3 Quantitative distribuzione delle diverse lesioni di controllo. distribuzione quantitativa delle lesioni per il loro aspetto morfologico finestre di controllo e sperimentali dopo l'applicazione di dentifricio controllo a diversi livelli di pH. Le diverse morfologie sono più o meno equamente distribuiti.
Analisi EDX
EDX analisi elemento evidenziato differenze statisticamente significative del contenuto elemento di Ca, P, C e F nel corpo della lesione e lo strato di smalto superficiale. Il contenuto dell'elemento medio nel corpo della lesione di Ca era tra il 33% in peso e 41,9% in peso, per P il contenuto era tra il 16,6% in peso e 19,9% in peso, per C era tra 6,5% in peso e 12,6% in peso e per F è stato tra il 0,27% in peso e il 0,68% in peso. Tutti i risultati sono riassunti nella Tabella 2 per il corpo della lesione e la Tabella 3 per il superficiale dello smalto layer.Table 2 Media contenuto dell'elemento nel corpo della lesione della finestra di controllo ed sperimentale.
finestra Sperimentale
controllo window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluoruro pH 4.1
34,1 ± 3,6
18,3 ± 1,3
9.3 ± 2.5
0,33 ± 0,22
34.2 ± 3.6
18,5 ± 1,1
8.5 ± 2.0
0.34 ± 0.25
fluoruro amminico pH 4,5
34.5 ± 5.5
19,0 ± 2,7
8.5 ± 5.4
0.47 ± 0.4
33.5 ± 6.0
18,3 ± 1,6
9.1 ± 2.7
0.42 ± 0.3
fluoruro amminico pH 5.1
35.5 ± 4.4
19.1 ± 1.4
7.4 ± 3.8
0.48 ± 0.39
35,0 ± 5,1
18,9 ± 1,6
8.0 ± 3.6
0.57 ± 0.45
Amine fluoruro pH 6,9
34.6 ± 5.5
18,6 ± 2,2
9.4 ± 7.4
0,4 ± 0,26
33.7 ± 6.4
18,5 ± 2,9
8.8 ± 9.6
0.57 ± 3.4
senza pH fluoro 4.3
34.8 ± 5.5
18,9 ± 2,1
8.0 ± 6.6
0.35 ± 0.28
35.1 ± 4.3
18,9 ± 1,2
8.2 ± 4.5
0,41 ± 0,33
senza pH fluoro 4,7
35.45 ± 5.8
18,7 ± 2,1
9.5 ± 4.5
0,3 ± 0,28
35.1 ± 3.2
18,8 ± 1,1
7.8 ± 3.1
0,35 ± 0,27
senza pH fluoro 5.3
35,0 ± 4,7
18,7 ± 1,6
9.0 ± 4.1
0.34 ± 0.25
34,9 ± 3,9
18,6 ± 1,2
9.6 ± 2.2
0,46 ± 0,32
senza fluoro pH 7,0
41,9 ± 19,8
17,4 ± 4,6
5.5 ± 4.8
0,28 ± 0,3
40,3 ± 20,0
16,6 ± 4.3
7.7 ± 4.0
0.38 ± 0.31
Tabella 3 medio contenuto di un elemento nello strato di smalto superficiale della finestra di controllo ed sperimentale.
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finestra Sperimentale
controllo window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluoruro pH 4.1
36,6 ± 4,5
18,4 ± 1,5
9.6 ± 2.8
0,42 ± 0,43
35.0 ± 5.5
19,0 ± 1,6
8.4 ± 2.9
0.3 ± 0.31
fluoruro amminico pH 4,5
37.4 ± 3.3
19.9 ± 1.2
6.5 ± 3.3
0,36 ± 0,28
34.9 ± 6.1
19,0 ± 1,5
7.6 ± 2.9
0,45 ± 0,34
fluoruro amminico pH 5.1
35,9 ± 4,8
19,1 ± 1,1
7.5 ± 3.5
0.49 ± 0.63
36.5 ± 5.6
19,4 ± 1,8
7.6 ± 4.2
0.58 ± 0.41
Amine fluoruro pH 6,9
35,3 ± 3,7
19,0 ± 1,7
9.8 ± 7.5
0.53 ± 0.54
35.7 ± 4.6
19,4 ± 1,2
6,7 ± 4,1
0.48 ± 0.29
senza pH fluoro 4.3
35.7 ± 4.6
18,9 ± 1,6
8.5 ± 4.9
0,46 ± 0,34
36,4 ± 4,9
19.5 ± 1.2
7.4 ± 4.1
0.68 ± 1.9
senza pH fluoro 4,7
35.9 ± 3.1
18,9 ± 1,2
9,0 ± 3,6
0,4 ± 0,24
35,4 ± 3,5
18,7 ± 1,2
9.0 ± 3.2
0.43 ± 0.35
senza pH fluoro 5.3
33.6 ± 7.0
17,9 ± 3,3
12,6 ± 10,6
0.45 ± 0.31
35.0 ± 4.4
18,6 ± 1,5
9.5 ± 4.2
0,34 ± 0,21
senza fluoro pH 7,0
41,7 ± 19,8
17,2 ± 4,5
8.0 ± 5.7
0.27 ± 0.24
41,5 ± 19,6
17,0 ± 4,5
7.7 ± 7.1
0,29 ± 0,26
Discussione
una delle principali cause di demineralizzazione dello smalto è senza dubbio il calo del pH al di sotto della critica punto di scioglimento idrossiapatite [24]. L'equilibrio tra la demineralizzazione dello smalto e rimineralizzazione mantiene una superficie dello smalto intatto [1]. Al pH critico per idrossiapatite fluorapatite dissoluzione e fluoruro di calcio sono sovrasatura e possono essere depositati in pori lesione di smalto riducendo ulteriormente demineralizzazione [11]. D'altra parte, il fluoruro è stato discusso essere un catalizzatore per la trasformazione di minerali diversi fosfato piuttosto che formare fluorapatite [7]. I risultati di questa indagine supportano quest'ultimo in quanto non vi sono state differenze nel contenuto di elemento tra le carie sperimentale e di controllo, come lesioni. Inoltre, nessun aumento del contenuto di fluoro è potuto determinare che rischierebbe in formazione fluorapatite.
I risultati di questa indagine ha mostrato un aumento rimineralizzazione a livelli di pH tra 4.5 e 5.1 sotto l'influenza di fluoruro amminico perché il volume porosa del corpo di la lesione è stata significativamente ridotta. Sovrasaturazione di idrossiapatite è limitata ad un intervallo di pH di 5,6-5,8 [4, 11] con la conseguenza che la formazione idrossiapatite ad un pH inferiore non sarebbe probabile. Tuttavia, in presenza di fluoruro ad un pH tra 4,5 e 5,1 ioni minerali immessi potrebbero essere riprecipitato come misto fluor-idrossiapatite valorizzazione rimineralizzazione del corpo della lesione e lo strato superficiale di smalto. I risultati delle analisi quantitativa elemento EDX confermano la presenza di idrossiapatite nel corpo della lesione e nello strato di smalto superficiale sia la finestra di controllo e fluoruro trattata finestra sperimentale.
Si potrebbe sostenere che l'applicazione di dentifrici leggermente acidificata può causare erosione della superficie dello smalto. Erosione avviene a livelli di pH molto bassi dove le soluzioni sono undersaturated rispetto idrossiapatite e anche fluoroapatite [25] e, quindi, rimineralizzazione non sarebbe possibile rispetto alla termodinamica. I risultati presentati anche mostrato alcuna erosione della superficie dello smalto in qualsiasi carie come lesioni.
È stato dimostrato che il fluoruro migliora l'assorbimento minerale durante rimineralizzazione dello smalto, e inibisce la perdita di minerali durante demineralizzazione [9, 12, 13]. Formazione di fluoruro di calcio gioca un ruolo importante nella effetto cariostatico di fluoro topico e dipende dal pH. E 'probabilmente il prodotto di reazione maggiore sui tessuti duri dentali da brevi trattamenti con agenti fluoro relativamente concentrato e funge da serbatoio di fluoruro [26]. La demineralizzazione è notevolmente ridotta al di sotto della linea di saturazione di fluoruro di calcio e la formazione di hydroyapatite viene aumentata a valori di pH inferiori in presenza di fluoruro di calcio [11]. formazione fluoruro di calcio dipende dal pH ed è meno solubile a bassi valori di pH.
Conclusione
Dai risultati di questo studio si può concludere che il pH dei dentifrici gioca un ruolo importante nella loro efficacia. Leggermente acidificati fluoruro contenente dentifrici possono avere un certo effetto sulla remineralizzazione dello smalto.
Dichiarazioni
Ringraziamenti
Vorremmo riconoscere il contributo della nostra coautore Z. Gintner che è morto durante i lavori su questa indagine.
Questo studio è stato sostenuto da GABA internazionale, Münchenstein, Svizzera.
autori fascicoli presentati originali per
di seguito sono riportati i link ai file degli autori originali inviati per le immagini. 'file originale per la figura 1 12903_2007_71_MOESM2_ESM.jpeg Autori 12903_2007_71_MOESM1_ESM.jpeg autori file originale per il file originale figura 2 12903_2007_71_MOESM3_ESM.jpeg degli autori per la figura 3 interessi concorrenti
L'autore (s) dichiarano di non avere interessi in gioco.
i contributi degli autori
WHA era il supervisore del progetto e responsabile per il progetto di manoscritto.
AH ha svolto le indagini PLM
JH ha effettuato le misurazioni EDX
ZG effettuato gli esperimenti liquami e F misure
JB supportato gli esperimenti di ZG e contribuito al progetto di manoscritto pg contribuito alla pianificazione del progetto, valutazione dei risultati e la scrittura del manoscritto
Tutti gli autori hanno letto e approvato la versione finale di il manoscritto.
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