乳牙釉质磷离子导入后磷元素含量的变化

乳牙釉质磷离子导入后磷元素含量的变化 乳牙釉质磷离子导入后磷元素含量的变化 CHINESEJ0URNALOFANATOMYVo1.3ONo.62007解剖学杂志2007年第3O卷第6期 乳牙釉质磷离子导入后磷元素含量的变化 黄海卿,石四箴? (1复旦大学附属中山医院分部口腔科,上海200050;2同济大学儿童El腔医学研究所,上海200032) 摘要目的:比较分析磷离子导入下颌乳中切牙后,釉质中磷元素含量的变化.方法:选择5,7岁汉族儿童因乳牙滞 留拔除的无龋下颌乳中切牙2O颗.每颗标本从切缘中点,沿牙体长轴唇舌向对半切开,分别为实验组和对照组.采 用电子探针微量分析法检测磷离子导入前后,下颌乳中切牙釉质磷元素含量的变化.结果:釉质层下100m内各 深度磷元素含量,实验组均高于对照组;釉质表层下50m内各深度磷元素含量增值高于100m处.结论:对乳牙 进行磷离子导入,可提高釉质表层磷元素含量,磷元素含量的增值有随釉质深度增加而减少的趋势.磷离子导入法 在儿童龋病防治方面有潜在的应用价值. 关键词磷;离子导入;乳牙;釉质;电子探针;微量分析 Changeofphosphorelementcontentinenamelofdeciduous teethfollowingphosphateiontophoresis HuangHaiqing一.ShiSizhen.? (1DepartmentofStomatology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200050; 2InstituteofChildrenOralMedicine,TongjiUniversity,Shanghai200032) AbstractObjective:Tostudythechangeofthecontentofphosphorusinenamelofdeciduouste ethfollowingphos— phateiontophoresis.Methods:Twentycaries— freelowerdeciduousincisorsextractedfromchildrenaged5-7yearswere usedinthisstudy.Eachcrownwasdividedlabial-linguallyandparallellingtoaxisoftoothintomatchedhalves.One halfwasforthecontrolgroupandtheotherhalfwasfortheexperimentgroup.Electronprobemicroanalysiswasused toanalyzethechangeofthecontentofphosphorusinename1.Results:Thephosphoruscontentof10m,20m,30 m,40m,50mand100mbeneaththeenamelsurfacewasstatisticallyhigherinexperimentgroupthanthatinthe controlgroup.Therewasstatistieallydifferencebetweenphosphoruscontentof10m,20m,30m,40mor50 mandthatof100mbeneaththeenamelsurface.Conclusion:Phosphateiontophoresismethodcanincreasethecon, tentofphosphoruselementofenamelindeciduousteeth.Theresultssuggestthatphosphateiontophoresishaspotential applicationforcariespreventionandtherapyinchildren. Keywordsphosphorus;iontophoresis;deciduousteeth;enamel;electronprobe;microanalysis 龋病是危害人类健康的常见病和多发病.严重 的乳牙龋病甚至会影响后继恒牙,牙列,颌面和机体 的生长发育[1].目前广泛使用的防龋剂主要是氟化 物,其效果确切,经济方便,然而因其具有的毒副作 用使其应用受到一定限制.因此研究者一直在探寻 理想的防龋制品,很多实验已磷具有防龋活性. 根据乳牙釉质的组织结构特点,能否采用离子导人 法将磷离子导人乳牙釉质,以及磷离子导人后磷在 乳牙釉质的渗透情况,至今国内外尚无报道.本研 究采用离子导人仪对下颌乳中切牙进行磷离子导 人,采用电子探针微量分析法(electronprobemicro— analysis,EPMA)对磷离子导人前后,下颌乳中切牙 ?通讯作者,E-mail:xusting@grnail.com 收稿日期:2007-07—09;修回日期:2007—08-03 釉质中磷元素含量的变化进行实验室研究. 1材料和方法 1.1标本收集 收集5,7岁健康儿童因滞留拔除的下颌乳中 切牙2O例.要求牙冠完整,无裂纹,龋坏,白垩斑及 釉质发育不全,牙根吸收不超过根长的1/2.用生理 盐水洗净,去除附着的软组织,色素,菌斑,置于生理 盐水中,4?保存备用. 1.2标本分组 每颗标本从切缘中点,用低速超薄砂片沿牙体 长轴以唇舌向对半切开,一半作为对照组,一半作为 实验组.实验组标本剖面及髓腔内涂布红色指 甲油. 一 80】一 1.3实验处理 将浸有饱和0.1mol/LNaH2P04溶液的棉球置 于实验牙冠部,并与负极相连;将浸有生理盐水的棉 球置于实验牙根部,并与正极相连.进行低频脉冲 直流电离子导人,电流频率为1kHz,电流强度为 50A,每次20rain,每天1次,连续10d.实验组其 余时间置于生理盐水中.对照组始终置于生理盐 水中. 1.4釉质磷元素含量测定 1.4.1检测前的样本制备去除实验组样本剖面指 甲油.实验组和对照组均以环氧树脂包埋,暴露标 本剖面.对包埋的样本进行打磨抛光,到剖面呈镜 面状,无划痕.浸泡于无水乙醇中超声清洗,40?干 燥.真空下对包埋样本观察面喷碳.置于干燥箱内 待测. 1.4.2设定EPMA检测条件工作电压:20kV; 发射电流:10A;工作距离:11ram;光斑直径:1, 2m;电子束直径:<1m;计数有效时间:100S. 1.4.3定点和测定将标本置于EPMA(JXA-8 100型,JEOL)的样品室,真空状态下,在低倍下找 到样本,并确定唇面中点A及切缘顶点至髓腔顶点 连线BC,由A向BC作垂线.在该垂线上从釉质表 面开始测定,釉质表面至表面下50Izm处,每隔 10m测定一点;50Izm后,每隔50Izm测定一点,直 至釉牙本质界(附图).EPMA点分析结果由计算机 输出. 附图EPMA分析之定点示意图 FigIllustrationofEPMAanalysis A:Midpointofthelabial;B:Apexoftheincion; C:ApexOfthepulpcavity;AD上BC,Dwastheperpendicular AllofthepointanalyzedwasonthelinefromAtOD 1.5统计学处理I 全部数据采用SAS统计软件包6.12版处理. 采用了t检验,方差分析(ANOVA),SNK法等统计 方法. 2结果 2.120例对照组乳牙釉质磷元素含量(wt) 均值为20.12?0.45.男性组10例,均值为 ...—— 802...—— 20.22?0.42,女性组10例,均值为20.02?0.49,两 组差别无统计学意义;左侧组1O例,均值为2O.17? 0.56,右侧组10例,均值为20.06?0.33,两组差别 无统计学意义. 2.220例实验组乳牙釉质磷元素含量(wt) 均值为20.81?0.41.男性组10例,均值 20.96?0.37,女性组10例,均值为20.66?0.42,两 组差别无统计学意义;左侧组10例,均值为20.89? 0.23,右侧组10例,均值为20.72?0.54,两组差别 无统计学意义. 2.3实验组与对照组釉质表层下各深度磷元素 含量 结果显示采用0.1mol/LNaHPO4溶液对下颌 乳中切牙进行磷离子导人,可提高釉质表层磷元素 含量,导人深度可达釉质表层下至少100m,但未及 150址m(表1). 表1实验组与对照组釉质表层下各深度磷元素含量的比较 Tab1C0lIIj啤ris0nofthephosphoruscontentofeachdepthbeneath theenamelsurfaoeinexperimentalgroupwiththatincontrolgroup(士s) P<0.05,一P<0.01V5controlgroup 2.4磷离子导入后,釉质表层下100"m内各深度 磷元素含量增值 结果显示磷离子导人后,釉质表层下50tzm内各 深度磷元素含量的增值相当,100仰处磷元素含量的 增值明显减少.可以推测,磷元素含量的增值有随釉 质深度的增加而减少的趋势(P<0.01,表2). 3讨论 牙齿硬组织的发育需经历蛋白质基质的形成和 钙化两个阶段.血浆中的钙磷含量对后一阶段影响 较大,低血磷可导致牙本质的矿化损害,导致牙齿龋 易感性增加.研究显示,血液中P043一浓度受碳水化 合物含量的影响,碳水化合物增加了C();一含量,可 导致P043一浓度降低,从而导致P043一/cO;一比值降 低,增加了机体龋病易感性. dm . 哪一?.一 L.EIp 表2釉质表层下100n内各深度磷元素含量增值的比较(~-I-s) Tab2Comparisonofadditionofthephosphoruscontentof eachdepthbeneaththeenamelsurfacewithin100Itm(~-I-s) SNKindicatethatwhethertherewerestatisticallydifferenceamong differentgroupsornot.Thesameletterrepresentedtherewerenosta— tisticallydifferenceamongthesegroups,thedifferentletterrepresen— tedtherewerestatisticallydifferenceamongthesegroups. 磷酸盐主要经过局部作用发挥抗龋效果.局部使用 磷酸盐能提高唾液,菌斑中的磷含量,使菌斑中保持 高钙,高磷浓度以及对羟基磷灰石的过饱和状态. 这种过饱和状态可以防止釉质脱矿,并促进脱矿釉 质再矿化.高浓度的磷酸盐还可通过抑制链球菌产 酸而增加唾液的pH值L2].此外,磷酸盐还可增强氟 化物的防龋作用L3]. 离子导入法是利用直流电场(或低频脉冲电场) 的作用和电荷同性相斥,异性相吸的特性,对药物离 子产生定向的推动力,将药物离子导入机体组织. 研究表明,作为一种局部给药方式,离子导入技术可 加强药物离子在牙釉质和牙本质中的渗透深度和数 量[6].该方法通过应用适当的电场增加药物分子的 渗透.其机制主要包括离子在电场中的相互作溶剂 对流流动和电流引起组织渗透性的增加. 由本实验结果可知,采用0.1mol/LNaHP04 溶液对乳牙进行磷离子导入,可提高釉质表层磷元 素含量,磷元素含量的增值有随釉质深度的增加而 减少的趋势.本研究结果提示,采用离子导入法对 乳牙进行磷离子导入,磷在乳牙釉质中的渗透情况 可能与下列因素有关:(1)釉柱间质含有机物,水和 极少量的矿物质,它们形成疏松多孔的基质,为物质 的渗入提供了通道,使牙釉质具有一定的渗透性. (2)釉柱间质中的水有一部分构成围绕羟基磷灰石 的水合层,水合层的内面有一离子吸附层,水合层中 的水呈游离状态,可以与外界物质发生交换.(3)自 然牙釉质并非纯净的羟基磷灰石晶体,Mg,Na+ 可取代Ca抖,CO;一,HC0可取代PO4s一,C1一, F一,C0;一可取代OH一进入晶格.(4)乳牙羟磷灰 石晶体比恒牙小,故单位体积内晶体表面积的总和 大,Ca抖,PO4s一和OH一离子更易与牙体外环境发生 交换[1].乳牙釉质的化学反应性较恒牙活泼[1]. (5)影响药物离子导入效率的因素有多种,如电场特 性,药物因素,渗透促进剂等等,其中最重要因素是 电场特性,离子导入的深度与电场特性,导入时间和 次数密切相关. 因此,采用离子导入法对乳牙进行磷离子导入 能加强磷离子在牙釉质中的渗透深度和数量,从而 /CO;一比,降低釉质羟磷灰石的溶解率, 升高P0i一 降低龋易感性,可能有助于乳牙龋病的防治. 参考文献 [1]石四箴.儿童口腔病学I-M].北京:人民卫生出版社,2002. [2]NguyenT,TsangP,ShiW,eta1.Dentalcariesandchemical warfarewithinthemouthi-J].JCalifDentAssoc,2005,33 (12):947—950. [3]EvansnAPFfoamdoesreducecariesinprimaryteethl,J].Ev— idBasedDent,2007,8(1):7-10. [4]SudjalimTR,WoodsMG,MantonDJ,eta1.Preventionof demineralizationaroundorthodonticbracketsinvitroi-J].Am JOrthodDentofacialOrthop,2007,131(6):705—709. [5]PalN,MdntyreJ,TadicN,eta1.Comparativeuptakeofflu— orideionintoenamelfromvarioustopicalfluoridesinvitrol'J]. AustDentJ,2007,52(1):41—46. 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