Tài liệu Hiệu quả tái khoáng của kemđánh răng chứa f tcp kết hợp fluor trên răng sữa sâu đánh giá qua phổ tán sắc năng lượng tia x và kính hiển vi điện tử quét

. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ------ LÝ KIM TRIỆU HIỆU QUẢ TÁI KHOÁNG CỦA KEM ĐÁNH RĂNG CHỨA f TCP KẾT HỢP FLUOR TRÊN RĂNG SỮA SÂU ĐÁNH GIÁ QUA PHỔ TÁN SẮC NĂNG LƯỢNG TIA X VÀ KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QUÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ RĂNG – HÀM – MẶT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2018 . . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ------ LÝ KIM TRIỆU HIỆU QUẢ TÁI KHOÁNG CỦA KEM ĐÁNH RĂNG CHỨA f TCP KẾT HỢP FLUOR TRÊN RĂNG SỮA SÂU ĐÁNH GIÁ QUA PHỔ TÁN SẮC NĂNG LƯỢNG TIA X VÀ KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ QUÉT Ngành: Răng – Hàm – Mặt Mã số: 8720501 LUẬN VĂN THẠC SĨ RĂNG HÀM MẶT Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. NGÔ THỊ QUỲNH LAN 2. TS. HUỲNH CÔNG NHẬT NAM TP.HỒ CHÍ MINH – NĂM 2018 . . LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tác giả LÝ KIM TRIỆU . . 0 MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... i ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH ............................................................. ii DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ iii DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ ...................................................................... iv DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vi MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................4 1.1 Cấu trúc ngà răng sữa ............................................................................................4 1.2 Sâu răng .................................................................................................................5 1.2.1 Khử khoáng ngà răng .....................................................................................7 1.2.2 Tái khoáng ngà răng .......................................................................................7 1.2.3 Sự khác nhau giữa sâu ngà răng nhân tạo và tự nhiên ...................................8 1.3 Các tác nhân khoáng hóa.....................................................................................10 1.3.1 Fluor .............................................................................................................10 1.3.2 fTCP kết hợp fluor .......................................................................................10 1.4 Các phương pháp phân tích sang thương ngà răng mất khoáng và tái khoáng trong nghiên cứu .................................................................................................................15 1.4.1 Phân tích thành phần hóa học theo phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X hay gọi là phân tích EDS (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) ...........15 1.4.2 Kính hiển vi điện tử quét (SEM) ..................................................................16 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................18 2.1 Thiết kế nghiên cứu .............................................................................................18 2.2 Mẫu nghiên cứu ...................................................................................................18 2.3 Vật liệu và phương tiện nghiên cứu ....................................................................18 2.4 Qui trình thực hiện ..............................................................................................20 2.4.1 Giai đoạn chuẩn bị và phân bố mẫu thử nghiệm..........................................20 2.4.2 Giai đoạn tác động mẫu với 2 loại kem đánh răng được mã hóa A, B. .......22 2.5 Phương pháp quan sát trên kính hiển vi điện tử quét (SEM) và đo trên phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) ............................................................................................23 . . 2.6 Các biến số nghiên cứu .......................................................................................24 2.7 Phân tích dữ liệu..................................................................................................25 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ .........................................................................................26 3.1 So sánh sự thay đổi phần trăm khối lượng của (Ca, P, F, O) trên từng nhóm và giữa 2 nhóm sử dụng kem đánh răng ........................................................................26 3.1.1 Nhóm sử dụng kem đánh răng A (950 ppm F + fTCP) ...............................26 3.1.2 Nhóm sử dụng kem đánh răng B (1100 ppm F) ..........................................32 3.1.3 Giữa 2 nhóm trước và sau thử nghiệm.........................................................37 3.2 So sánh phần trăm tăng lên của tỉ lệ Ca/P giữa 2 nhóm ......................................41 3.3 Đánh giá hình thái bề mặt ngà răng sâu trước và sau thử nghiệm kem đánh răng giữa 2 nhóm ...............................................................................................................43 CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN .......................................................................................47 4.1 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ...............................................................47 4.2 Thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố (Ca, P, F, O) trong ngà răng sữa sâu .......................................................................................................................50 4.2.1 Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong nhóm A (950 ppm F + fTCP) trước và sau thử nghiệm .............................................................................................50 4.2.2 Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong nhóm B (1100 ppm F) trước (T) và sau (S) thử nghiệm .......................................................................................53 4.2.3 Phần trăm khối lượng các nguyên tố giữa 2 nhóm trước (T) và sau (S) thử nghiệm…. .........................................................................................................55 4.3 Sự thay đổi hình thái vi thể của bề mặt ngà răng sữa sâu ...................................56 HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU ...............................................................................57 KẾT LUẬN ..............................................................................................................59 ĐỀ XUẤT .................................................................................................................61 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC . . i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT %gCaP Phần trăm tăng lên của tỉ lệ Ca/P %m Phần trăm khối lượng %mCa Phần trăm khối lượng nguyên tố Calci %mF Phần trăm khối lượng nguyên tố Fluor %mO Phần trăm khối lượng nguyên tố Oxy %mP Phần trăm khối lượng nguyên tố Phospho (S) Sau (T) Trước CLSM Confocal laser scanning microscopy ĐLC Độ lệch chuẩn EDS (EDX) Energy – Dispersive X-ray Spectroscopy FA Tinh thể fluorapatite FHA Tinh thể fluorhydroxyapatite fTCP functionalized Tri-Calcium Phosphate functionalized ß-TCP HA Tinh thể hydroxyapatite IR Infra Red KĐR Kem đánh răng KTC Khoảng tin cậy NBNT Nước bọt nhân tạo PLM Polarized light microscopy SEM Scaning Electron Microscopy TB Trung bình VAS Visual analogue scale XMRA X- ray microanalysis . . ii ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH Chân không thấp Low vacuum Kính hiển vi điện tử quét Scaning Electron Microscopy Kính hiển vi phân cực Polarizedlight microscopy Kính hiển vi quét đồng tiêu Confocal laser scanning microscopy Phân tích phổ quang hồng ngoại IR Analysis Phân tích phổ tán sắc năng lượng tia X Energy – Dispersive X-ray Spectroscopy Phân tích phổ tia X X- ray microanalysis Thang đánh giá đau tương đồng nhìn được Visual analogue scale Tri-calcium phosphate hoạt hóa . functionalized Tri-calcium phosphate . iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân tích đỉnh phổ hồng ngoại của dao động liên kết P-O trong xói mòn men răng được điều trị với 225 và 1100 ppm F (NaF) có hoặc không có fTCP ................................. 12 Bảng 1.2 Các nghiên cứu có kem đánh răng fTCP + 950ppm F ....................................... 13 Bảng 3.1 Tỉ lệ mol Ca/P (T) và (S) thử nghiệm ở tổng các khoảng đo của nhóm A ........ 31 Bảng 3.2 Tỉ lệ mol Ca/P (T) và (S) thử nghiệm ở tổng các khoảng đo của nhóm B ......... 37 Bảng 3.3 Tỉ lệ mol Ca/P (T) thử nghiệm ở tổng các khoảng đo của hai nhóm .................. 38 Bảng 3.4 Tỉ lệ mol Ca/P sau thử nghiệm của hai nhóm .................................................... 41 Bảng 3.5 Phần trăm tăng lên của tỉ lệ Ca/P giữa hai nhóm ............................................... 43 Bảng 4.1 Kết quả %m (Ca, P) và tỉ lệ Ca/P trước thử nghiệm trong nghiên cứu được so với nghiên cứu của Arnold và cộng sự (2001), Arnold và cộng sự (2003). .............................. 49 Bảng 4.2 Tóm tắt các kết quả so sánh (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A ....................... 51 Bảng 4.3 Tóm tắt các kết quả so sánh (T) và (S) thử nghiệm của nhóm B ........................ 54 . . iv DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ Biểu đồ 3.1 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố (Ca, P, F, O) trước (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A ............................................................................................................. 27 Biểu đồ 3.2 Phần trăm khối lượng (%m) Calci trước (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A 27 Biểu đồ 3.3 Phần trăm khối lượng (%m) Phospho trước (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A. ............................................................................................................................................. 28 Biểu đồ 3.4 Phần trăm khối lượng (%m) Fluor trước (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A. 29 Biểu đồ 3.5 Phần trăm khối lượng (%m) Oxy trước (T) và (S) thử nghiệm của nhóm A. 29 Biểu đồ 3.6 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố trước (T) và sau (S) thử nghiệm trong tổng các khoảng đo từ 0 - 25 µm của nhóm A ........................................................... 30 Biểu đồ 3.7 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố trước (T) và sau (S) thử nghiệm trong tổng các khoảng đo từ 0 - 45 µm của nhóm A ..................................................................... 30 Biểu đồ 3.8 Tỉ lệ mol Ca/P trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm A.......................... 31 Biểu đồ 3.9 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố (Ca, P, F, O) trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ....................................................................................................... 32 Biểu đồ 3.10 Phần trăm khối lượng (%m) Calci trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ........................................................................................................................................... 33 Biểu đồ 3.11 Phần trăm khối lượng (%m) Phospho trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ................................................................................................................................. 33 Biểu đồ 3.12 Phần trăm khối lượng (%m) Fluor trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ........................................................................................................................................... 34 Biểu đồ 3.13 Phần trăm khối lượng (%m) Oxy trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ........................................................................................................................................... 35 Biểu đồ 3.14 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố trước (T) và sau (S) thử nghiệm trong tổng các khoảng đo từ 0 - 25 µm của nhóm B. .......................................................... 35 Biểu đồ 3.15 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố (T) và (S) thử nghiệm trong tổng các khoảng đo từ 0 - 45 µm của nhóm B ............................................................................. 36 Biểu đồ 3.16 Tỉ lệ mol Calci/Phospho trước (T) và sau (S) thử nghiệm của nhóm B ....... 36 Biểu đồ 3.17 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố (Ca, P, F, O) trước thử nghiệm của hai nhóm .............................................................................................................................. 37 Biểu đồ 3.18 Tỉ lệ mol Ca/P trước thử nghiệm giữa hai nhóm .......................................... 38 . . v Biểu đồ 3.19 Phần trăm khối lượng (%m) các nguyên tố (Ca, P, F,O) .............................. 39 Biểu đồ 3.20 Phần trăm khối lượng (%m) Fluor sau thử nghiệm của hai nhóm ................ 40 Biểu đồ 3.21 Tỉ lệ mol Ca/P sau thử nghiệm giữa hai nhóm .............................................. 40 Biểu đồ 3.22 Phần trăm tăng lên của tỉ lệ Ca/P ở hai nhóm ............................................... 42 Biểu đồ 3.23 Phần trăm tăng lên của tỉ lệ Ca/P giữa hai nhóm ........................................... 42 Sơ đồ 2.1 Quy trình chuẩn bị mẫu để phân tích SEM/EDS trước thử nghiệm.................... 21 Sơ đồ 2.2 Quy trình tác động mẫu với kem đánh răng của hai nhóm trong 28 ngày ......... 22 Sơ đồ 2.3 Tóm tắt quy trình thử nghiệm ............................................................................. 24 . . vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Trạng thái cân bằng giữa khử khoáng và tái khoáng năng động tại giao diện men răng-mảng bám. Nước bọt đóng vai trò như một nguồn cung cấp ion khoáng và fluor thúc đẩy tổn thương tái khoáng ..................................................................................................... 5 Hình 1.2 Ảnh phóng đại kỹ thuật số của tổn thương sâu ngưng tiến triển được nhuộm bằng Caries Detector. (A) Tổn thương phân thành 4 vùng: màu hồng, hồng nhạt, trong suốt, ngà gần như bình thường. (B) Tổn thương có màu nâu xẫm và bị nhuộm ít với Caries Detector. (P: vùng màu hồng, LP: vùng màu hồng nhạt, T: vùng trong suốt, AN: vùng ngà răng gần như bình thường). .................................................................................................................. 6 Hình 1.3 Ảnh phóng đại kỹ thuật số của tổn thương sâu hoạt động trung bình. (A) Tổn thương không được nhuộm, mô răng hơi đổi màu và một số mô răng mất do sâu răng. (B) Tổn thương được nhuộm, mô bắt màu nhuộm hơn tổn thương ngưng tiến triển. (P: vùng màu hồng, AN: vùng ngà răng gần như bình thường). .................................................................. 7 Hình 1.4 Cấu trúc vô cơ của ngà răng khử khoáng nhân tạo của răng người ở đường liên kết của lớp thứ nhất và lớp thứ hai quan sát qua hình ảnh hiển vi điện tử. (It D: ngà gian ống, Pt D: ngà quanh ống). ............................................................................................................ 8 Hình 1.5 Cấu trúc vô cơ của lớp thứ nhất ở ngà răng sâu tự nhiên của người khi ống ngà không bị lấp bởi vi khuẩn. Ống ngà được lấp bởi những tinh thể nằm lỏng lẻo dạng hạt thường từ trung tâm hốc. (a) Hốc bị lấp một phần, (b) Hốc bị lấp hoàn toàn, (c) Hốc bị lấp bởi tinh thể dạng lá hoặc dạng dĩa lớn hơn. ........................................................................... 9 Hình 1.6 Quan sát trên SEM (x100000) tổn thương đốm trắng trên men răng bò thử nghiệm với kem đánh răng qua chu kỳ pH 10 ngày: (a) không fluor, (b) 500 ppm F (NaF), (c) 500 ppm F kết hợp fTCP. ........................................................................................................... 13 Hình 2.1 Mẫu thử nghiệm gồm 9 răng sữa sâu lộ ngà ....................................................... 18 Hình 2.2 Mẫu được quét cách ly và cố định trên các đầu que trên nắp ống nghiệm .......... 21 Hình 2.3 Mẫu được được đặt trong nước bọt nhân tạo và bảo quản trong tủ lạnh ở 4OC .. 22 Hình 2.4 Minh họa phân tích EDS ...................................................................................... 23 Hình 3.1 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM (x2000) trước thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên vàng: lỗ ống ngà mở rộng, không có ngà quanh ống; mũi tên trắng: ngà gian ống lồi lõm)................................................................................................................................. 43 . . vii Hình 3.2 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM (x2000) trước thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên trắng: lỗ ống ngà mở rộng; mũi tên xanh: lớp hỗn hợp vô định hình phủ lên ngà gian ống và lỗ ống ngà)........................................................................................................ 44 Hình 3.3 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM (x2000) trước thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên xanh: dạng sợi collagen của ngà gian ống) ........................................................... 44 Hình 3.4 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM (x2000) sau thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên vàng: lỗ ống ngà bị bít hoàn toàn hoặc một phần; mũi tên trắng: ngà quanh ống). ....... 45 Hình 3.5 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM phủ vàng (x2000) sau thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên vàng: lỗ ống ngà bị bít hoàn toàn hoặc một phần) ...................................... 45 Hình 3.6 Bề mặt ngà răng sâu quan sát qua SEM/EDS phủ vàng (x10000) sau thử nghiệm của hai nhóm (mũi tên vàng: lắng đọng khoáng chất trên bề mặt ....................................... 46 . . 1 MỞ ĐẦU Sâu răng là sự phá hủy tại chỗ mô cứng của răng nhạy cảm với tác nhân acid sinh ra từ quá trình lên men của vi khuẩn đối với carbonhydrat trong miệng. Quá trình sâu răng bắt đầu từ trong mảng bám phủ trên bề mặt răng [33], acid sẽ gây ra pH tại chỗ giảm đến giá trị ngưỡng, dẫn đến sự khử khoáng của mô răng [12]. Khi pH giảm dưới 5,5 thì bề mặt men và ngà bắt đầu bị khử khoáng (quá trình mất ion calci và phosphate); nhưng khi pH tăng trên 5,5 thì tái khoáng có thể xảy ra (quá trình hấp thu ion calci và phosphate) [22]. Sự khử khoáng và tái khoáng là hai quá trình thuận nghịch, mà sự cân bằng phụ thuộc vào khả năng đệm và bicarbonat trong nước bọt chống lại sự thay đổi pH; nước bọt đóng vai trò quan trọng trong trung hòa acid và cung cấp ion calci và phosphate hỗ trợ trong tái khoáng hóa [47]. Sâu răng là một bệnh mạn tính phổ biến nhất trên thế giới của con người; bệnh có thể phát sinh từ thời thơ ấu khi răng sữa đầu tiên hiện diện trong miệng [50]. Đây là nguyên nhân chính gây đau răng ở trẻ em [10]. Khi có sự phá hủy men răng làm lộ ngà răng, tổn thương này có thể khắc phục bằng cách trám lại, tuy nhiên nhóm răng trước sữa thường khó trong việc trám lại do hình thái men răng mỏng và răng nhỏ. Ngoài ra, có sự khác biệt trong vi cấu trúc của ngà răng sữa so với răng vĩnh viễn do mật độ ống ngà cao hơn và đường kính ống ngà lớn hơn nên làm giảm vùng ngà răng đặc cần thiết cho sự dán dính [52]. Vì thế, cần có một phương pháp ngăn ngừa tổn thương này tiến triển và duy trì răng sữa bị sâu đến tuổi thay răng. Nhờ cách tiếp cận dự phòng tại chỗ, sâu răng đã giảm trong 40 năm từ khi kem đánh răng có chứa fluor ra đời [55]. Hiệu quả tái khoáng của kem đánh răng không chỉ cung cấp fluor với vai trò thúc đẩy tái khoáng mà còn phải cung cấp đầy đủ các ion calci, phosphate để thực hiện quá trình tái khoáng. Việc sử dụng fluor nồng độ cao trong kem đánh răng làm tăng nguy cơ nhiễm fluor cho trẻ em. Do đó, công nghệ sản xuất kem đánh răng có xu hướng hạ nồng độ fluor hoặc hoàn toàn không có fluor mà vẫn có thể tăng cường hiệu quả khoáng hóa bằng những ion calci, phosphate có . . 2 trong kem đánh răng. Tuy nhiên, hiện có ít nghiên cứu chứng minh hiệu quả của sản phẩm không có fluor nhằm thay thế fluor [21]. Từ năm 2009 đến nay, công nghệ fTCP đã cho ra nhiều sản phẩm kết hợp fTCP với fluor nhằm đạt được hiệu quả tái khoáng dựa trên nghiên cứu thực nghiệm trong labo và trên lâm sàng bởi nhiều tác giả. Thành phần fTCP là vật liệu thu được từ sự kết hợp của β-tricalcium phosphate (β-TCP) với gốc hữu cơ và/hoặc vô cơ. β-TCP được hoạt hóa nhằm: thứ nhất là tạo ra rào cản ngăn chặn sự tương tác sớm giữa ion calci với ion fluor; thứ hai là tạo điều kiện cho sự phóng thích có mục tiêu khi được áp dụng cho răng qua những sản phẩm nha khoa thông thường (ví dụ như kem đánh răng, nước súc miệng,…) [31]. Trên nghiên cứu thử nghiệm tại chỗ (in situ) đối với dung dịch súc miệng, cùng một nồng độ fluor thì sự kết hợp fTCP với fluor cho thấy hiệu quả tái khoáng trên men răng bị xói mòn lớn hơn so với dung dịch chỉ có fluor. Hiệu quả tái khoáng này có thể so sánh với nước súc miệng có nồng độ fluor cao gấp đôi [37]. Một nghiên cứu khác tương tự đối với kem đánh răng trên sâu men “đốm trắng” nhân tạo cho thấy lợi ích chống sâu răng của sự kết hợp fTCP với fluor được so sánh với kem đánh răng có fluor với nồng độ cao gấp đôi trên lâm sàng [39]. Những lợi ích từ sự kết hợp này nhằm làm giảm nồng độ fluor, ion calci, phosphate trong sản phẩm và mang lại tính an toàn và tăng hiệu quả cao trong việc tái khoáng hóa trên bề mặt và dưới bề mặt tổn thương của men ngà răng [31]. Những nghiên cứu thực nghiệm tại chỗ (in situ) và trong phòng thí nghiệm (in vitro) hiện có đối với kem đánh răng chứa thành phần fTCP kết hợp với fluor cho thấy hiệu quả tái khoáng được đánh giá trên những tổn thương sâu men hoặc sâu ngà nhân tạo. Hiện nay chưa có nghiên cứu đánh giá trên răng sữa có tổn thương đã hình thành xoang sâu lộ ngà bằng phương pháp chải răng với kem đánh răng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thử nghiệm in vitro nhằm tìm hiểu hiệu quả của kem đánh răng kết hợp fTCP với fluor trên tổn thương sâu ngà ở răng sữa so với kem đánh răng thông thường bằng phân tích phổ tán sắc năng lượng tia X (EDS) và kính hiển vi điện tử quét (SEM). . . 3 Câu hỏi nghiên cứu: Sự kết hợp fTCP với 950 ppm fluor trong kem đánh răng có làm tăng hiệu quả tái khoáng so với kem đánh răng thông thường có 1100 ppm fluor trên răng sữa có tổn thương sâu ngà không ? Giả thuyết nghiên cứu: Kem đánh răng có kết hợp fTCP với 950 ppm fluor làm tăng hiệu quả tái khoáng có ý nghĩa so với kem đánh răng thông thường có 1100 ppm fluor trên răng sữa có tổn thương sâu ngà. Mục tiêu tổng quát: Đánh giá hiệu quả tái khoáng của kem đánh răng có fTCP kết hợp 950 ppm fluor so với kem đánh răng thông thường có 1100 ppm fluor trên răng sữa có tổn thương sâu ngà. Mục tiêu cụ thể: 1. Xác định và so sánh thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố (calci, phospho, fluor và oxy) trong ngà răng sâu trước và sau khi thử nghiệm với kem đánh răng ở các nhóm. 2. Xác định và so sánh độ sâu thâm nhập của các nguyên tố tái khoáng giữa các nhóm sau khi thử nghiệm với kem đánh răng. 3. Mô tả và so sánh hình thái vi thể trên bề mặt ngà răng sâu giữa các nhóm. . . 4 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CẤU TRÚC NGÀ RĂNG SỮA Ngà răng là một cấu trúc bao phủ và bảo vệ tủy răng từ thân răng đến chân răng. Ngà ở thân răng được che phủ bởi lớp men răng và ở chân răng bởi lớp xê măng. Cấu trúc ngà răng là mô cứng khoáng hóa và mang lại hình dạng đặc trưng cho răng. Thành phần cấu tạo ngà răng tương tự xê măng và xương nhưng hoàn toàn khác với men răng. Trong các lớp ngà khác nhau và trong các loại ngà khác nhau, thành phần hữu cơ rất cao ở ngà vỏ và rất thấp ở ngà quanh ống và ngược lại thành phần vô cơ (hay thành phần khoáng) chủ yếu là tinh thể phosphat calci dạng apatite chiếm thể tích 90% ngà quanh ống và 50% ngà gian ống. Các tinh thể của ngà răng nhỏ hơn tinh thể của men răng. Thành phần khoáng của ngà răng chứa calci và phospho với tỉ lệ 2,13:1 theo % khối lượng, ngoài ra răng còn chứa một lượng nhỏ thành phần vô cơ khác như carbon, magnesium và fluor với nồng độ thay đổi. Nồng độ fluor trong ngà cao hơn ở gần tủy so với vùng gần men răng và tăng lên theo tuổi [1]. Ngà răng sữa và răng vĩnh viễn tương tự về hình thái và thành phần, tuy nhiên có một số bằng chứng gợi ý sự khác nhau có ý nghĩa về hóa học và hình thái giữa chúng [52]. Trong một nghiên cứu so sánh giữa thân răng vĩnh viễn và răng sữa, đường đi ống ngà hình chữ “s” hiện diện ở 100% răng vĩnh viễn và dưới 30% ở răng sữa; ống ngà thẳng hiện diện trên 70% ở thân răng sữa và không thấy ở răng vĩnh viễn [15]. Ống ngà là cấu trúc đi từ nơi tiếp giáp ngà-tủy xuyên qua lớp ngà đã khoáng hóa đến đường nối men-ngà ở thân răng hoặc đường nối ngà - xê măng. Ở ngà thân răng, mật độ ống ngà và đường kính ống ngà giảm dần từ phía tủy răng đến đường nối men-ngà [1]. Mật độ ống ngà răng trước sữa nhiều hơn răng cối sữa và xuất hiện nhiều hơn ngà răng vĩnh viễn; đường kính ống ngà răng sữa dường như lớn hơn răng vĩnh viễn khi về phía buồng tủy. Sự khác nhau về cấu trúc này cho thấy răng sữa có . . 5 thể dễ nhạy cảm, chấn thương, và độc tố dễ di chuyển qua do sự gia tăng số lượng ống ngà rộng hơn [52]. 1.2 SÂU RĂNG Sâu răng là bệnh nhiễm trùng, phổ biến và đa yếu tố ảnh hưởng gần như tất cả con người trên thế giới. Bệnh có tính chất mãn tính, quá trình sâu răng tiến triển chậm liên quan đến việc phá hủy tổ chức mô cứng của răng, xuất hiện ban đầu ở men và kế đến là ngà răng. Đây là kết quả của sự tương tác phức tạp theo thời gian giữa acid hữu cơ được tạo ra từ quá trình vi khuẩn trong mảng bám lên men carbonhydrat từ chế độ ăn và nhiều yếu tố ký chủ như răng, nước bọt [50]. Sâu răng bao gồm một chuỗi các trạng thái của bệnh liên hệ mật thiết với cân bằng giữa khử khoáng và tái khoáng hóa có thể tìm thấy ở cận lâm sàng khu trú ban đầu ở men răng tiến triển sang ngà hoặc tiến triển vào mô chân răng [24] Hình 1.1 Trạng thái cân bằng giữa khử khoáng và tái khoáng năng động tại giao diện men răng-mảng bám. Nước bọt đóng vai trò như một nguồn cung cấp ion khoáng và fluor thúc đẩy tổn thương tái khoáng. (Mô phỏng từ Winston and Bhaskar 1998) [24] . . 6 Mô ngà răng sâu khi được quan sát trên kính hiển vi điện tử gồm 2 lớp. Lớp đầu tiên thì nông và bị nhuộm với fushin, cho thấy các sợi collagen thoái hóa và các tinh thể vô cơ dạng hạt hay dạng lá không đều nằm rải rác. Lớp thứ hai thì sâu và không nhuộm với fushin, cho thấy các đuôi nguyên bào ngà kéo dài, các sợi collagen lành mạnh, và các tinh thể gắn với các sợi giống như các viền [42]. Khi một răng sâu ngừng tiến triển được cắt dọc qua trung tâm xoang sâu thì có 4 vùng được xác định trong tổn thương dựa trên hình dạng quan sát và mức độ nhuộm: màu hồng, hồng nhạt, trong suốt, và ngà răng gần như bình thường. Trên răng có tổn thương sâu hoạt động trung bình thì nhìn không rõ được 4 vùng này khi nhuộm (Hình 1.2 và Hình 1.3) [59]. Hình 1.2 Ảnh phóng đại kỹ thuật số của tổn thương sâu ngưng tiến triển được nhuộm bằng Caries Detector. (A) Tổn thương phân thành 4 vùng: màu hồng, hồng nhạt, trong suốt, ngà gần như bình thường. (B) Tổn thương có màu nâu xẫm và bị nhuộm ít với Caries Detector. (P: vùng màu hồng, LP: vùng màu hồng nhạt, T: vùng trong suốt, AN: vùng ngà răng gần như bình thường) [40]. . . 7 Hình 1.3 Ảnh phóng đại kỹ thuật số của tổn thương sâu hoạt động trung bình. (A) Tổn thương không được nhuộm, mô răng hơi đổi màu và một số mô răng mất do sâu răng. (B) Tổn thương được nhuộm, mô bắt màu nhuộm hơn tổn thương ngưng tiến triển. (P: vùng màu hồng, AN: vùng ngà răng gần như bình thường) [40]. 1.2.1 Khử khoáng ngà răng Khử khoáng răng là quá trình loại bỏ các ion khoáng có trong tinh thể HA của các mô cứng của răng như men răng, ngà răng, xê măng dẫn đến thiếu sự toàn vẹn trong mạng lưới tinh thể của HA [4]. Quá trình này xảy ra khi acid hữu cơ sinh ra từ mảng bám vi khuẩn trên bề mặt răng làm pH mảng bám giảm dưới 5,5 [22], [33]. Theo đó, acid khuếch tán từ phía mảng bám vào bề mặt men răng và làm các ion khoáng được phóng thích về phía mảng bám [24]. Phương trình hóa học của sự khử khoáng như sau: Ca10(PO4)6(OH)2 + 8H+ 10Ca2+ + 6HPO42- + 2H2O Khử khoáng ngà răng bắt đầu khi tổn thương sâu men tiếp xúc với đường nối men ngà với dấu hiệu ngà răng chuyển sang màu nâu [33]. Khi vi khuẩn xâm nhập vào vùng khử khoáng đầu tiên này thì vùng này di chuyển về các vùng ngà xơ hóa được hình thành trước đó [40]. 1.2.2 Tái khoáng ngà răng Tái khoáng hóa là quá trình khôi phục lại các khoáng chất ở dạng ion khoáng cho cấu trúc mạng lưới tinh thể HA đã bị khử khoáng trước đó [4]. Khi pH tăng trên . . 8 5,5 tái khoáng có thể xảy ra làm tăng các ion calci và phosphate vào sang thương mất khoáng [22]. Ở pH trung tính không có tác động của acid, có sự vận chuyển thụ động các ion calci và phosphate với nồng độ thấp từ nước bọt hoặc mảng bám vào tổn thương chính. Calci phosphat từ trạng thái tan được chuyển thành dạng rắn và ít bị acid hòa tan thông qua sự kết tủa của fluorapatit (FAP) hay fluor hóa hydroxyapaptit (FHA) trên các tinh thể bị khử khoáng trước đó hoặc thông qua mầm của các tinh thể mới. Đây là quá trình hóa học vô cơ tự nhiên mà không cần mô mềm hoặc quá trình sinh học tế bào [24]. Tái khoáng ngà răng khó khăn hơn tái khoáng men răng do hiện diện nhiều khuôn hữu cơ trong ngà răng. Ngà răng tái khoáng không phải do sự kết tủa tự nhiên mà cũng không phải bởi mầm khoáng có trong khuôn hữu cơ, nhưng ngà răng tái khoáng bằng cách phát triển những tinh thể còn lại có trong tổn thương [13]. 1.2.3 Sự khác nhau giữa sâu ngà răng nhân tạo và tự nhiên Sâu ngà răng nhân tạo hình thành 2 lớp khi quan sát trên hình ảnh kính hiển vi điện tử, lớp thứ nhất cho thấy hiếm các tinh thể vô cơ ở cả ngà quanh ống và ngà gian ống. Trong khi lớp thứ hai cho thấy nhiều tinh thể apatite ở cả ngà quanh ống và ngà gian ống. Sự khử khoáng ở ranh giới thì sâu dọc theo ngà quanh ống hơn ngà gian ống. Các tinh thể hình kim trong ngà gian ống ở lớp thứ hai khá thưa thớt trong vùng gần với lớp đầu tiên nhưng các tinh thể này liên kết các sợi collagen chéo giống như các viền và bao phủ toàn bộ các sợi trong vùng gần với ngà bình thường [42]. Lớp thứ hai It D Lớp thứ nhất It D Pt D Pt D Hình 1.4 Cấu trúc vô cơ của ngà răng khử khoáng nhân tạo của răng người ở đường liên kết của lớp thứ nhất và lớp thứ hai quan sát qua hình ảnh hiển vi điện tử. (It D: ngà gian ống, Pt D: ngà quanh ống) [42]. .