Введение
Кариес зубов — глобальная проблема современности, его распространенность на Земле достигает 99% [1]. Лечение кариеса и его осложнений — болезненный, трудоемкий и дорогостоящий процесс, в то время как профилактика данного заболевания гораздо проще и дешевле [2]. В настоящее время на рынке кариеспрофилактических средств представлен большой выбор композиций для профилактики и лечения начальных форм кариеса, но нет объективной лабораторной оценки эффективности средств профилактики [3, 4]. На современном этапе развития стоматологии исследователями изучался пассивный транспорт ионов K+, Na+, Ca2+, Cl–, F– через эмаль зуба с учетом ее пористой структуры. С помощью метода низкотемпературной адсорбции азота получены данные о радиусах пор [5, 6]. Установлено, что их размеры дают возможность крупным молекулам и ионам проникать через эмаль [7, 8]. Доказано, что благодаря пористой структуре эмали устанавливается связь между внутренней средой зуба и окружающими его растворами электролитов [9]. Эти факты послужили предпосылкой к разработке объективного метода оценки эффективности процесса реминерализации эмали [10—14]. Сотрудниками кафедры детской стоматологии ОмГМУ разработан и запатентован объективный способ оценки эффективности кариеспрофилактических средств, основанный на изучении транспорта ионов кальция, фтора и фосфат-ионов через эмаль зуба.
Цель исследования — тестирование кариеспрофилактических гелевых композиций на основе разработанного объективного лабораторного способа оценки эффективности профилактических средств, основанного на активном транспорте ионов через эмаль зуба.
Материал и методы
Материалом для исследования служили 70 зубов с удаленной пульпой свежезабитых свиней. Использовали устройство для пассивного транспорта ионов через стенку зуба. В полость зуба вводили внутренний раствор (NaCl). Подготовленные зубы с целью изучения транспорта ионов через эмаль поочередно помещали коронковой частью в кювету с закрепленным на ее дне электродом отрицательной полярности и заполненную исследуемым раствором (кариеспрофилактические гели). Пульпарную камеру зуба заполняли изотоническим раствором хлорида натрия (0,9% NaCl), погружали в нее второй электрод положительной полярности и включали источник тока. Через равные промежутки времени фиксировали электрический потенциал, возникающий на границе раздела внутренней и внешней сред стенки зуба. Электрический потенциал регистрировали с помощью самописца ЭПП-09. По окончании измерений исследовали раствор из пульпарной камеры (pH раствора, активную концентрацию ионов кальция, фосфата и фтора). Эффективность реминерализирующего средства оценивали по изменениям исследуемых критериев [15—18].
В эксперименте приняли участие гели, разработанные и запатентованные на кафедре детской стоматологии ОмГМУ: двухкомпонентные Ca-P содержащие гели моделей «Эмаль» и «Слюна»; фторгель; двухкомпонентный Ca-F модель «Дуэт F»; трехкомпонентный Ca-P-F модель «ТриоF House» (а.с. №1114421, а.с. №1469606 патент №2627671, патент №2627671, патент №2280432).
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Лабораторные показатели внутреннего раствора
| Гелевые композиции | Лабораторные показатели внутреннего раствора | |||
| pH | C(Ca2+), мМ | C(PO43–), мМ | C(F–), мМ | |
| NaCl 0,9% | 6,38±0,43 | 0,0019±0,01 | — | 0,0003±0,01 |
| Фтор-гель (F 10 000 ppm) | 8,98±0,46 | — | — | 0,018±0,001 |
| Трехкомпонентный Ca-P-F модель «ТриоF Professional» (F 10 000 ppm) | 9,03±0,49 | 0,17±0,01 | 0,31±0,01 | 0,03±0,01 |
| Модель «Слюна» Ca-P | 8,93±0,45 | 0,29±0,02 | 0,48±0,03 | — |
| Модель «Эмаль» Ca-P | 9,07±0,49 | 0,15±0,01 | 0,36±0,02 | — |
| Трехкомпонентный Ca-P-F модель «ТриоF House» (F ≤500 ppm) | 8,33±0,38 | 0,39±0,03 | 0,48±0,03 | 0,191±0,001 |
| Двухкомпонентный Ca-F модель «Дуэт F» (F ≤500 ppm) | 8,99±0,47 | 0,16±0,01 | — | 0,049±0,01 |
| p | <0,005 | <0,001 | <0,001 | <0,01 |
| p1 | <0,001 | <0,0001 | — | <0,0001 |
Примечание. p рассчитан по отношению к модели «ТриоF House»; p1 рассчитан по отношению к NaCl 0,9%.
В результате эксперимента установлено следующее:
1. Наиболее эффективным является трехкомпонетный гель Ca-P-F модель «ТриоF House» с невысоким содержанием ионов фтора (500 ppm), при использовании которого достигается наибольшая концентрация необходимых для реминерализации ионов во внутреннем растворе.
2. Достаточными кариеспрофилактическими свойствами обладает двухкомпонентный гель Ca-F модель «Дуэт F», также с низким содержанием ионов фтора.
3. Модели, которые не содержат ионы фтора, показали в эксперименте убедительную реминерализующую активность [15]. Гель модели «Слюна», в составе которого превалируют фосфат-ионы, продемонстрировал более выраженный эффект по сравнению с моделью «Эмаль», в котором преобладает концентрация ионов кальция.
4. Фтор-гель с высоким содержанием ионов фтора продемонстрировал ожидаемое неблагоприятное влияние на проницаемость эмали, что отражается в низкой концентрации ионов фтора во внутреннем растворе после эксперимента. Более того, высокая концентрация ионов фтора в такого рода средствах приводит к активному замещению ионов кальция и фосфат-ионов в кристаллической решетке эмали по мере воздействия на нее. Данный эффект менее выражен в композициях «ТриоF House» и «Дуэт F», которые содержат минимальное количество ионов фтора.
Заключение
Минимальная концентрация ионов фтора (F≤500 ppm), оптимальная концентрация ионов кальция и фосфат-ионов в кариеспрофилактических композициях не мешает транспорту ионов в глубокие слои эмали, способствует активной реминерализации твердых тканей зуба. Этот факт делает наиболее перспективным направление по разработке, дальнейшему производству и использованию на практике трехкомпонентных кариеспрофилактических композиций.
Применение на практике разработанного способа объективной оценки ионного транспорта через эмаль зуба позволит объективно в лабораторных условиях оценивать эффективность кариеспрофилактических и лечебных композиций на доклиническом этапе их применения, что поможет производителям и разработчикам создавать заведомо эффективные средства для профилактики кариеса зубов в зависимости от индивидуального стоматологического статуса пациента.
Работа выполнена в рамках реализации государственного задания МЗ РФ (№ГР АААА-А18-118011190072-3 от 11.01.2018 г.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Г.И. Скрипкина
Сбор и обработка материала — Е.В. Екимов
Написание текста — А.А. Сметанин
Редактирование — А.П. Коршунов
Participation of authors:
Concept and design of the study — G.I. Skripkina
Data collection and processing — E.V. Ekimov
Text writing — A.A. Smetanin
Editing — A.P. Korshunov
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interests.