Résumé
fond
L'un des facteurs importants de la déminéralisation et la reminéralisation de l'émail d'équilibre est le pH des solutions environnantes. L'effort a été mis dans la formulation de différents composés de fluorure et la teneur en fluorure dans les dentifrices, mais beaucoup moins est connu au sujet de l'influence du pH des dentifrices sur leur efficacité. Il était donc le but de cette étude pour étudier l'influence des différents niveaux de pH sur l'émail reminéralisation dans une expérience in vitro en utilisant la microscopie optique de polarisation et EDX analyse quantitative de l'élément.
Méthodes
Une fenêtre de 5 × 5 mm sur l'émail surface de 40 caries de prémolaires humaines extraites libres a été déminéralisé dans une solution hydroxyéthylcellulose à pH 4,8. Les dents ont été divisées en 8 groupes et la moitié inférieure de la fenêtre a été recouvert d'un vernis servant de témoin. Chaque groupe a ensuite été immergé dans la suspension de pâte dentifrice contenant du fluorure d'aminé (1,400 ppm) à un pH de 4,1, 4,5, 5,1 et 6,9 ou le contrôle du dentifrice suspension sans fluor à un pH de 4,3, 4,7, 5,3 et 7,0. Des coupes en série ont été coupées à travers les lésions et étudiées avec la microscopie optique de polarisation et quantitative EDX analyse des éléments.: Résultats
Les résultats PLM ont montré un volume poreux diminué du corps de la lésion après incubation avec un dentifrice fluoré à un pH de 4,53 et 5,16 . Aucune différence entre la fenêtre expérimentale et la fenêtre de contrôle ont été trouvés dans les autres groupes. L'analyse quantitative de l'élément n'a montré aucune différence dans le contenu de l'élément de l'un des groupes.
Conclusion
D'après les résultats, on peut conclure que les dentifrices fluorés légèrement acidifiés peuvent avoir un certain effet positif sur l'émail reminéralisation.
Wolfgang H Arnold, Anabel Haase, Julia Hacklaender, Jolan Bánóczy et Peter Gaengler a contribué également à ce travail
matériel supplémentaire électronique
La version en ligne de cet article (de doi:.. 10 1186 /1472-6831-7- 14) contient du matériel supplémentaire, qui est disponible pour les utilisateurs autorisés.
Contexte
carie dentaire progression ou inversion dépend de l'équilibre entre déminéralisation et reminéralisation [1]. Cet équilibre est dépendait de plusieurs facteurs par exemple salivaire Ca et la concentration de phosphore, la biodisponibilité du fluorure et du pH. Reminéralisation se produit lorsque le pH augmente et Ca et P de la salive en même temps que le fluorure se forment de nouveaux cristaux d'hydroxyapatite sur la surface de l'émail et le corps de la lésion [2, 3]. perte de lésions carieuses débutantes minérale est inversement proportionnelle au degré de saturation des ions Ca et P, et le pH de la solution La gamme de pH critique pour la déminéralisation et la reminéralisation est compris entre 4,3 et 5,0, où les lésions avec des couches de surface bien définies surviennent alors à des niveaux de pH autour de 6,0 pas de couches de surface se forment [4].
fluorure joue un rôle important dans le processus de reminéralisation. Bien qu'un effet de fluorure améliorant l'émail reminéralisation dose-réponse a été trouvée [5, 6] également de petites quantités de fluorure (& lt; 1 ppm) agissent sur reminéralisation [7, 8]. expériences de déminéralisation et reminéralisation ont montré que le fluorure améliore l'absorption minérale pendant la reminéralisation continue [9]. Il est maintenant reconnu que le fluorure agit comme catalyseur et des taux de réaction influe sur la dissolution et la transformation de divers minéraux de phosphate de calcium. À des niveaux de fluorure faibles (& lt; 0,1 ppm) l'absorption du calcium pendant la reminéralisation est améliorée, alors que à cette concentration sans effet du fluorure sur déminéralisation de l'émail est observée [10]. Ci-dessous, le pH hydroxyapatite critique est dissous, mais les ions minéraux libérés pourraient être reprécipite comme fluorapatite qui est moins soluble et peut fournir une protection supplémentaire sur les cristaux d'apatite. Même à un pH physiologique, la précipitation de la fluorapatite est supérieure à celle de l'hydroxyapatite également à de faibles concentrations de fluorure [11]. Cependant, TenCate et Duijsters [12, 13] ont montré que la fluorapatite en soi n'a pas affecté la perte minérale globale en émail, mais le fluorure de calcium qui est plus efficace dans l'inhibition de déminéralisation de l'émail que fluorapatite.
La plupart des études concernant les effets du fluorée dentifrices sur émail reminéralisation ont été effectuées par rapport à la quantité de fluorure [6, 14-16] ou différents composés fluorés [17-20]. Seulement peu d'attention a été accordée à l'influence des différentes valeurs de pH de dentifrices fluorés sur émail reminéralisation [21, 22]. D'un point de vue physico-chimique, il semble raisonnable d'étudier l'influence des dentifrices au fluor sur l'émail reminéralisation dans diverses conditions de pH.
Méthodes
Quarante pour des raisons orthodontique caries extraites prémolaires gratuites ont été recouvertes de vernis laissant un 5 × fenêtre 5 mm et répartis au hasard en 8 groupes de 5 dents dans chaque groupe. Ils ont été maintenus dans un gel de déminéralisation (hydroxyéthylcellulose) à pH 4,95 pendant 50 jours. Après déminéralisation la moitié inférieure de la fenêtre a également été recouverte d'un vernis servant de contrôle positif. Chaque groupe a été ensuite mis en incubation dans du fluorure d'amine (1400 ppm) contenant des suspensions de pâtes dentifrices et les pâtes témoins sans fluorure d'amines à différents niveaux de pH pendant 48 heures, ce qui équivaut à 2 ans, le brossage des dents 2 fois pendant 2 minutes par jour [23]. Pour les bouillies 40 cm
3 de dentifrice expérimental a été mélangé avec 160 ml dist. eau. Le pH des boues a été vérifiée avant l'incubation des dents, au bout de 24 heures et après 48 heures avant la fin de l'incubation. médias d'incubation sont résumés dans le tableau 1.Table 1 essai et de contrôle des bouillies avec différents niveaux de pH.
Groupe
pH
Groupe 1 avec une amine fluorid 1400 ppm
4,1
Groupe 2 avec une amine Fluorid 1400 ppm
4,5
Groupe 3 avec une amine fluorid 1400 ppm
5,1
Groupe 4 avec une amine Fluorid 1400 ppm
6,9
Groupe 5 sans amine fluorid (contrôle)
4,3-
Groupe 6 sans amine fluorid (contrôle)
4,7
Groupe 7 sans fluorid amine (contrôle)
5,3
Groupe 8 sans amine fluorid (contrôle)
7,0
Après le traitement par les boues, les dents sont ancrées dans Technovit 9100 (Kulzer, Allemagne) et des coupes en série à travers les lésions d'une épaisseur de 80 um ont été découpées à l'aide d'un microtome à scie (Leica 1600, Allemagne). Toutes les sections ont été étudiées avec la microscopie optique de polarisation (PLM) et trois sections centrales de chaque lésion ont été classés en fonction de leur aspect morphologique et à chaque catégorie a été un numéro d'index numérique attribué dans: pas présent (1), porosités simples (2), interrompu la bande (3), inhomogène (4), parfaitement homogène (5), plus de 60 um de profondeur (6). Les valeurs numériques ont été comparées statistiquement en utilisant le test de Mann-Whitney non paramétrique. Le plus trois sections de chaque lésion ont été ensuite revêtus de carbone et examinés avec un microscope électronique à balayage (Philips XL 30 FEG) à 20 kV, en utilisant le détecteur d'électrons rétrodiffusés Dans chacun fenêtre expérimental et le contrôle des différentes dents 3 des mesures ponctuelles (taille de la tache 2 nm) ont été réalisées sur la surface de l'émail, à l'intérieur du corps de la lésion et de l'émail sain, ce qui entraîne un nombre total de 9 points de mesure par fenêtre. Contenu de l'élément en% en poids de Ca, P, C et F a été mesurée avec une analyse à dispersion d'énergie des rayons X (EDX) avec un détecteur S-UTW (EDAX INC, Mahwah, NJ, USA). Le taux du détecteur EDX de comptage a été entre 1800 et 2000 coups par seconde avec un temps mort de 30%. Mesurer le temps a été de 30 s (secondes live) avec une résolution de 135,8 eV et un temps d'amplification de 100 us. balayages de ligne à travers les lésions ont été effectuées à 256 points avec un temps de séjour de 1000 ms et le temps d'amplification de 100 ms. Les valeurs des mesures ponctuelles ont été statistiquement évaluées en utilisant le test ANOVA non paramétrique pour les mesures répétées. Résultats de
Lésion morphologie
analyse morphologique des sections avec PLM a révélé une expression variable des lésions après incubation à différentes valeurs de pH ( Fig. 1). Ils étaient principalement exprimés en lésions non homogènes ou homogènes, des bandes interrompues et porosités comme simples. Dans les fenêtres expérimentales la plupart des lésions ont été exprimées porosités simples et interrompu les bandes après le traitement avec du fluorure Fig. 2), alors qu'avec les pâtes dentifrices non fluorées, les lésions expérimentales étaient la plupart du temps inhomogène ou homogène Fig. 3). Des différences significatives dans la morphologie de la lésion entre la fenêtre de contrôle et la fenêtre expérimentale ont été trouvées dans le groupe 2 (pH 4,53, p = 0,032) et le groupe 3 (pH 5,16, p = 0,014) après le traitement au fluorure. Dans les fenêtres expérimentales un plus grand nombre de lésions avec des porosités ou des bandes individuelles interrompues a été constaté que dans les fenêtres de contrôle. Dans tous les autres groupes aucune différence significative n'a été observée (p & gt; 0,05). Figure 1 microscopie optique Polarisation des lésions expérimentales. lésions expérimentales caries comme après un traitement avec un dentifrice fluoré à différents niveaux de pH. a) pH 4,1; la fenêtre expérimentale supérieure montre une bande interrompue. b) un pH de 4,5; la fenêtre expérimentale supérieure montre porosités simples. c) un pH de 5,1; la fenêtre supérieure expérimentale montre une lésion inhomogène. d) pH 6,9; aucune différence ne peut être observée entre la fenêtre expérimentale supérieure et la fenêtre inférieure de contrôle.
Figure 2 Répartition quantitative des différentes lésions expérimentales. Répartition quantitative des lésions en fonction de leur aspect morphologique en contrôle et expérimentales fenêtres après l'application de fluorure à différents niveaux de pH. Il y a une nette évolution de la morphologie de la lésion vers les lésions moins exprimées dans les fenêtres expérimentales.
Figure 3 Répartition quantitative des différentes lésions de contrôle. Répartition quantitative des lésions en fonction de leur aspect morphologique en contrôle et expérimentales fenêtres après l'application du contrôle du dentifrice à différents niveaux de pH. Les différentes morphologies sont plus ou moins également distribués.
Analyse EDX
EDX analyse des éléments a montré aucune différence statistiquement significative dans le contenu de l'élément pour le Ca, P, C et F dans le corps de la lésion et la couche d'émail superficiel. La teneur moyenne de l'élément dans le corps de la lésion de Ca se situe entre 33% en poids et 41,9% en poids, P la teneur se situait entre 16,6% en poids et 19,9% en poids, pour C, il se situait entre 6,5% en poids et 12,6% en poids et F, il se situe entre 0,27% en poids et 0,68% en poids. Tous les résultats sont résumés dans le tableau 2 pour le corps de la lésion et le tableau 3 pour l'émail superficiel layer.Table 2 Moyenne contenu de l'élément dans le corps de la lésion du contrôle et de la fenêtre expérimentale.
fenêtre Experimental
contrôle window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluorure 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
Amine fluorure 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
Amine fluorure 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 fluorure 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
sans fluor pH 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
sans fluor pH 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
sans fluor pH 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
pas de fluorure 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
Tableau 3 moyenne contenu de l'élément dans la couche superficielle de l'émail de contrôle et de fenêtre expérimentale.
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fenêtre Experimental
contrôle window
Group/element
Ca
P
C
F
Ca
P
C
F
Amine fluorure 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
Amine fluorure 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
Amine fluorure 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 fluorure 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
sans fluor pH 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
sans fluor pH 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
sans fluor pH 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
pas de fluorure 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
Discussion
l'une des principales causes de déminéralisation de l'émail est sans aucun doute la chute du pH en dessous de la critique point de départ pour la dissolution de l'hydroxyapatite [24]. L'équilibre entre déminéralisation de l'émail et de reminéralisation maintient une surface de l'émail intact [1]. Au pH critique pour l'hydroxyapatite fluoroapatite de dissolution et le fluorure de calcium sont sursaturée et peuvent être déposés dans les pores de la lésion de l'émail qui réduit encore la déminéralisation [11]. D'un autre côté, le fluorure a été examiné étant un catalyseur pour la transformation des différents minéraux de phosphate plutôt que de former fluoroapatite [7]. Les résultats de cette étude corroborent ce dernier car il n'y avait pas de différences dans le contenu de l'élément entre les caries expérimentales et de contrôle comme des lésions. En outre, aucune augmentation de la teneur du fluorure peut être déterminé qui serait susceptible de la formation fluorapatite.
Les résultats de cette étude ont montré une reminéralisation augmenté à des niveaux de pH compris entre 4,5 et 5,1, sous l'influence du fluorure d'amine, car le volume poreux du corps la lésion a été significativement réduite. La sursaturation de l'hydroxyapatite est limitée à une plage de pH de 5,6 à 5,8 [4, 11] qui a pour conséquence que la formation d'hydroxyapatite, à un pH inférieur ne serait pas probable. Cependant, en présence de fluorure à un pH compris entre 4,5 et 5,1 les ions minéraux libérés pourraient être mélangés reprécipite comme fluorophore hydroxyapatite à accroître la reminéralisation du corps de la lésion et la couche de surface de l'émail. Les résultats de l'quantitative EDX analyse des éléments confirment la présence d'hydroxyapatite dans le corps de la lésion et dans la couche d'émail superficielle à la fois la fenêtre de contrôle et le fluorure traité fenêtre expérimentale.
On pourrait faire valoir que l'application des dentifrices légèrement acidifiés peut se traduire par une érosion de la surface de l'émail. L'érosion se produit à des niveaux de pH beaucoup plus faibles où les solutions sont undersaturated par rapport à l'hydroxyapatite et aussi fluorapatite [25] et, par conséquent, la reminéralisation ne serait pas possible par rapport à la thermodynamique. Les résultats présentés montrent également aucune érosion de la surface de l'émail dans l'une quelconque des caries tels que des lésions.
Il a été montré que le fluorure améliore l'absorption des minéraux lors de l'émail reminéralisation et inhibe la perte minérale lors de la déminéralisation [9, 12, 13]. La formation de fluorure de calcium joue un rôle important dans l'effet cariostatique du fluorure topique et est dépendante du pH. Il est probablement le produit de réaction majeure sur les tissus durs dentaires de traitements courts avec des agents de fluorure relativement concentrés et sert de réservoir de fluorure [26]. Déminéralisation est significativement réduite en dessous du seuil de saturation du fluorure de calcium et la formation de hydroyapatite est augmentée à des valeurs de pH inférieures en présence de fluorure de calcium [11]. la formation de fluorure de calcium dépend du pH et est moins soluble à des valeurs de pH faibles.
Conclusion D'après les résultats de cette étude on peut conclure que le pH des dentifrices joue également un rôle important dans leur efficacité. Légèrement acidifiée contenant du fluorure dentifrices peuvent avoir un certain effet sur l'émail reminéralisation.
Déclarations
Remerciements
Nous tenons à souligner la contribution de notre co-auteur Z. Gintner qui est mort au cours des travaux sur cette enquête.
Cette étude a été soutenue par le GABA international, Münchenstein, Suisse.
auteurs fichiers originaux soumis pour les images
Voici les liens vers les auteurs originaux soumis les fichiers pour les images. de fichier d'origine pour la figure 1 12903_2007_71_MOESM2_ESM.jpeg Auteurs Auteurs 12903_2007_71_MOESM1_ESM.jpeg fichier original pour le fichier d'origine de la figure 2 Auteurs 12903_2007_71_MOESM3_ESM.jpeg pour la figure 3 Intérêts concurrents
L'auteur (s) déclarent avoir aucun conflit d'intérêts.
contributions des auteurs
WHA était le superviseur du projet et responsable du projet de manuscrit.
AH a réalisé les enquêtes PLM
JH a réalisé les mesures EDX
ZG effectué les expériences en suspension et F mesures
JB soutenu les expériences de ZG et a contribué au projet de manuscrit
PG ont contribué à la planification du projet, l'évaluation des résultats et de l'écriture du manuscrit
Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du le manuscrit.
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