Die University of Surrey und die School of Dentistry der University of Birmingham haben eine neue Technik entwickelt, um das Verständnis dafür zu verbessern, wie Säure die Zähne auf mikrostruktureller Ebene schädigt.
Die Forscher führten eine Technik namens „in-situ-Synchrotron-Röntgen-Mikrotomographie“ an der Diamond Light Source durch, einer speziellen Teilchenbeschleunigeranlage, mit der die University of Surrey eine starke Zusammenarbeit pflegt. Dort wurden Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, um helle Röntgenstrahlen zu erzeugen, mit denen Dentinproben gescannt wurden, während diese mit Säure behandelt wurden. Dadurch konnte das Team klare 3D-Bilder der inneren Struktur des Dentins mit einer Auflösung im Submikrometerbereich erstellen (ein Mikrometer entspricht einem Tausendstel Millimeter). Durch die Analyse dieser Bilder über die sechs Stunden des Experiments führten die Forscher die erste zeitaufgelöste 3D-Studie (oft als 4D-Studien bezeichnet) der durch Säure verursachten Dentin-Mikrostrukturveränderungen durch.
Die in Dental Materials veröffentlichte Studie hebt hervor, dass Säure die Mineralien in verschiedenen Dentinstrukturen unterschiedlich schnell auflöst. Dentin bildet den Hauptteil der menschlichen Zähne und unterstützt den Zahnschmelz, der die Kronenoberfläche bedeckt, wodurch die Zähne stark und widerstandsfähig werden. Säuren aus Zahnbelag können jedoch Karies verursachen, die die Integrität der Zahnstruktur beeinträchtigt. Diese Forschung zielt darauf ab, Erkenntnisse zu entwickeln, die zu neuen Behandlungen führen, die die Struktur und Funktion des Dentins wiederherstellen können.
Dr. Tan Sui, Senior Lecturer in Materials Engineering an der University of Surrey, der die Forschungsgruppe leitete, sagte:
„Relativ wenig ist darüber bekannt, wie Säure das Dentin in unseren Zähnen auf mikrostruktureller Ebene schädigt. Diese neue Forschungstechnik ändert dies und eröffnet die Möglichkeit, neue Wege zum Schutz des Zahngewebes zu finden und neue Behandlungen zu entwickeln.“
Nathanael Leung, Doktorand im letzten Jahr an der University of Surrey, wurde vom Oral and Dental Research Trust mit dem GSK Award 2021 ausgezeichnet. Er wird weiterhin die mechanische Reaktion von Dentin auf Kaukräfte in Korrelation mit den durch Säure verursachten mikrostrukturellen Veränderungen sowie in Reaktion auf verschiedene Behandlungen wie Füllungen und Kronen untersuchen.
Diese Forschung ist Teil einer laufenden Zusammenarbeit mit Prof. Gabriel Landini und Dr. Richard Shelton von der School of Dentistry der University of Birmingham.
Zeitschriftenreferenz :
- Nathanael Leung, Robert A. Harper, Bin Zhu, Richard M. Shelton, Gabriel Landini, Tan Sui. 4D-Mikrostrukturveränderungen in Dentinkanälchen während der Säuredemineralisation . Dentalmaterialien , 2021; DOI: 10.1016/j.dental.2021.09.002