華盛頓大學(xué)(UW)正在研發(fā)一種光學(xué)設(shè)備，它可以幫助預(yù)防蛀牙，在蛀牙開始形成之前就識別出有蛀牙風(fēng)險(xiǎn)的牙齒。
該原型名為O-pH，使用低功率光系統(tǒng)和FDA批準(zhǔn)的熒光染料溶液熒光素鈉，以無創(chuàng)測量牙釉質(zhì)上的口腔生物膜酸度，并提供定量反饋。
研究人員Manuja Sharma表示:“斑塊中有很多細(xì)菌，當(dāng)它們與食物中的糖相互作用時(shí)，就會產(chǎn)生酸。”“這種酸會腐蝕牙齒表面，最終導(dǎo)致蛀牙。所以，如果我們能捕捉到關(guān)于酸性活動的信息，我們就能了解細(xì)菌是如何在牙齒生物膜或牙菌斑中生長的。”
這種牙科工具原型使用一種低功率的光系統(tǒng)來監(jiān)測與熒光染料溶液的反應(yīng)，以確定牙釉質(zhì)哪里最容易受到菌斑的酸性影響。
O-pH是一種光學(xué)ph傳感器，使用420納米范圍內(nèi)的光來激發(fā)熒光素染料。它使用光纖耦合、過濾的光電二極管收集熒光燈。當(dāng)使用熒光染料時(shí)，該系統(tǒng)通過LED發(fā)光二極管在牙齒上發(fā)光。當(dāng)探測器停留在牙齒表面時(shí)，它會傳輸
O-pH使用比率測量pH值傳感方法來產(chǎn)生牙菌斑pH值水平的數(shù)值讀數(shù)。它測量的pH值范圍為4-7.5，這是牙科生物膜的典型pH值范圍。UW團(tuán)隊(duì)使用緩沖熒光素溶液將系統(tǒng)校準(zhǔn)為實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，相關(guān)系數(shù)為0.97。研究人員使用一種不同的緩沖液和人工牙齒和拔除牙齒來驗(yàn)證體外校準(zhǔn)。
研究小組通過測量兩組不同的受試者(清潔前和清潔后)用糖漱口前后牙齒表面的pH值，對30名兒童受試者進(jìn)行了該系統(tǒng)的測試。來自華盛頓大學(xué)牙科學(xué)院的學(xué)生在一名教員的監(jiān)督下進(jìn)行了測量。O-pH值顯示清洗前后生物膜pH值有顯著差異。臨床研究表明，O-pH能夠通過pH值測量來區(qū)分低生物膜負(fù)荷和高生物膜負(fù)荷。
研究人員說，這項(xiàng)研究的一個(gè)缺點(diǎn)是，在測試的每個(gè)階段，無法對每顆牙齒的相同位置進(jìn)行一致的測量。為了解決這一限制，他們將提高O-pH值，包括生成圖像的能力，可以立即向牙醫(yī)顯示高酸度的精確位置，以及新蛀牙可能出現(xiàn)的位置。該團(tuán)隊(duì)使用多模掃描纖維內(nèi)窺鏡將O-pH值從基于點(diǎn)的設(shè)備轉(zhuǎn)換為基于圖像的設(shè)備，并在一個(gè)受試者身上測試了這個(gè)原型。
Sharma表示，不是所有菌斑中的細(xì)菌都會導(dǎo)致蛀牙。測量生物膜環(huán)境的酸度可以告訴牙醫(yī)他們需要知道的潛在問題區(qū)域，而無需檢測特定類型的有害細(xì)菌。
Eric Seibel教授設(shè)想在病人清潔牙齒之前進(jìn)行O-pH酸度測試。他表示：“牙醫(yī)會用無味的熒光染料溶液沖洗他們的牙齒，然后對他們的牙齒進(jìn)行光學(xué)掃描，尋找產(chǎn)生高酸的區(qū)域，也就是牙釉質(zhì)脫礦的地方。”
Eric Seibel教授稱，他們確實(shí)需要更多的結(jié)果來證明這款設(shè)備在診斷方面的有效性，但它肯定能幫助定量地了解口腔健康狀況，還可以幫助患者了解糖對斑塊化學(xué)的影響。