KAIST araştırmacıları, asidik ve şekerli içeceklerin nano ölçekte
İnsan diş minesini nasıl etkilediğini nicel olarak değerlendirmek için atomik kuvvet mikroskobu kullandılar. Bu yeni yaklaşım, içeceklerin neden olduğu mine aşınması sırasında zamanla meydana gelen mekanik ve morfolojik değişiklikleri ölçmek için kullanışlıdır.
Mine, dişin dış kısmını oluşturan sert beyaz maddedir. İnsan vücudundaki en sert maddedir, kemikten bile daha güçlüdür. Esnek yüzeyi, herhangi bir vücut dokusunun en yüksek yüzdesi olan yüzde 96 mineraldir, bu da onu dayanıklı ve hasara dayanıklı hale getirir. Mine, dişin yumuşak iç tabakalarını korumak için bir bariyer görevi görür, ancak asitler ve şekerler tarafından bozulmaya yatkın hale gelebilir.
Mine erozyonu, diş minesinin asidik ve şekerli yiyecek ve içeceklerin aşırı tüketimine aşırı maruz kalmasıyla oluşur. Tedavi edilmeden bırakılırsa diş minesi kaybı, lekeler, kırıklar, hassasiyet ve yarı saydamlık gibi çeşitli diş sorunlarına yol açabilir. Diş minesi hasar gördüğünde geri getirilemez. Bu nedenle, özellikle ilk aşamalarda mine erozyonunun nasıl başladığı ve geliştiğine dair kapsamlı çalışmalar, diş sağlığı bakımı için yüksek bilimsel ve klinik öneme sahiptir.
KAIST Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Seungbum Hong liderliğindeki bir araştırma ekibi, emaye erozyonunun bu erken aşamasının nano ölçekli karakterizasyonunu incelemek için atomik kuvvet mikroskobu (AFM) tekniklerini uygulamanın yeni bir yöntemini bildirdi. Bu çalışma, 29 Haziran’da Biyomedikal Malzemelerin Mekanik Davranışları Dergisi’nde (JMBBM) tanıtıldı.
AFM, bir metrenin milyarda birine eşit olan bir nanometrenin (nm) fraksiyonları düzeyinde gösterilen çözünürlüğü ile çok yüksek çözünürlüklü bir taramalı prob mikroskobu (SPM) türüdür. AFM, bir numunenin yüzeyindeki küçük bir konsolu tarayarak görüntüler oluşturur ve bu, numunenin yapısını ve yüzey pürüzlülüğü ve elastik modülü gibi mekanik özelliklerini tam olarak ölçebilir.
Çalışmanın ortak baş yazarları Dr. Panpan Li ve Dr. Chungik Oh,
piyasada satılan üç popüler içecek olan Coca-Cola ® , Sprite ® ve Minute Maid ® portakal suyunu ve zamanla bu içeceklere daldırılmış diş minesini seçti. insan dişleri üzerindeki etkilerini analiz etmek ve diş minesindeki aşındırma sürecini izlemek.
KAIST Kliniğini ziyaret eden 20-35 yaş arası gönüllülerden beş sağlıklı insan azı dişi elde edildi. Çekildikten sonra dişler deneyden önce damıtılmış suda muhafaza edildi. İçecekler, daldırma deneyinden hemen önce satın alındı ve açıldı ve ekip, yüzey topografyasını ve elastik modülü haritasını ölçmek için AFM’yi kullandı.
Araştırmacılar, diş minesinin yüzey pürüzlülüğünün daldırma süresi arttıkça önemli ölçüde arttığını, emaye yüzeyinin elastik modülünün büyük ölçüde azaldığını gözlemlediler. 10 dakika içeceklere daldırıldığında mine yüzeyinin 5 kat daha pürüzlü olduğu, içeceklerde ise 5 dakika sonra diş minesinin elastik modülünün 5 kat daha düşük olduğu gösterildi.
Ek olarak, araştırma ekibi çizik diş minesinde tercihli aşındırma buldu. Çalışma, dişlerinizi çok sert fırçalamanın ve diş biyofilmlerini gidermek için reklamı yapılan cilalama parçacıkları içeren diş macunlarının, aşındırma için tercih edilen bölgeler olabilecek mine yüzeyinde çiziklere neden olabileceğini ortaya koydu.
Çalışmamız, AFM’nin nano ölçek seviyesinde niceliksel olarak dental erozyonun morfolojisi ve mekanik özelliklerindeki varyasyonları karakterize etmek için uygun bir teknik olduğunu göstermektedir. “
Profesör Seungbum Hong, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, KAIST
Bu çalışma, Ulusal Araştırma Vakfı (NRF), Bilim ve BİT Bakanlığı (MSIT) ve Kore KUSTAR-KAIST Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.
KAIST Kliniğinde bir diş hekimi olan Dr. Suebean Cho, Smile Well Dental’den Dr. Sangmin Shin ve Seul Ulusal Üniversitesi Diş Hekimliği Okulu’ndan Profesör Kack-Kyun Kim de bu projede işbirliği yaptı.