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:“斑塊中有很多細菌，當(dāng)它們與食物中的糖相互作用時，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，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，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團隊使用緩沖熒光素溶液將系統(tǒng)校準(zhǔn)為實驗室pH計，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)分低生物膜負荷和高生物膜負荷。
研究人員說，這項研究的一個缺點是，在測試的每個階段，無法對每顆牙齒的相同位置進行一致的測量。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。該團隊使用多模掃描纖維內(nèi)窺鏡將O-pH值從基于點的設(shè)備轉(zhuǎn)換為基于圖像的設(shè)備，并在一個受試者身上測試了這個原型。
Sharma表示，不是所有菌斑中的細菌都會導(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菌。
Eric Seibel教授設(shè)想在病人清潔牙齒之前進行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。