KAIST-首尔大学研究团队证实利用纳米技术预防牙齿腐蚀方法

[读懂科学]“喝可乐牙会蛀?”那时对了,现在却不然 View original image

像可乐这样的碳酸饮料深受许多人喜爱。然而,碳酸饮料一直被指出不仅会导致肥胖,还会威胁牙齿健康。酸性与糖分结合的可乐会腐蚀牙釉质,从而导致龋齿和牙齿损伤,这一事实早已为人所知。


一边喝可乐一边保护牙齿也有一些方法。使用吸管可以减少可乐与牙齿直接接触的时间。喝完可乐后用清水漱口,可以在一定程度上中和酸性。但仅靠这些方式仍然不够。


近年来,去除糖分的“零度可乐”问世并大受欢迎,但关于牙齿损伤的担忧依旧存在。在此背景下,韩国科学技术院(KAIST)与首尔大学研究团队利用纳米技术,从科学层面证实了一种能有效预防可乐导致牙齿腐蚀的方法,备受关注。韩国科学技术院本月5日表示,新材料工程系Hong Seungbeom教授团队与首尔大学牙科学院合作,发现牙科临床上广泛用作龋齿治疗药物的氟化二胺银(Silver Diamine Fluoride,SDF)会在牙齿表面形成保护膜,从而阻止牙齿腐蚀。本次研究不仅停留在证明SDF有效性层面,还在纳米尺度上分析了SDF发挥作用的全过程,提出了更加具体的作用机理。

(自左起)KAIST 新材料工程系 Hong Seungbeom 教授、博士课程 Aditi Saha、化学系 Byun Hyeryeong 教授、首尔大学齿医学院 Kim Gakgyun 教授。照片由 KAIST 提供

(自左起)KAIST 新材料工程系 Hong Seungbeom 教授、博士课程 Aditi Saha、化学系 Byun Hyeryeong 教授、首尔大学齿医学院 Kim Gakgyun 教授。照片由 KAIST 提供

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SDF是一种用于预防和治疗龋齿的牙科药剂。它在牙齿表面形成一层薄薄的保护膜,起到保护牙齿免受酸性环境和细菌侵害的作用。SDF能够强化龋坏部位,抑制细菌生长,并有效阻止龋齿的进一步发展。


研究团队发现,SDF会在牙齿表面形成一种名为氟磷灰石(fluoroapatite)的保护层。氟磷灰石是一种与牙釉质成分相似的无机物,能够在酸性环境中有效保护牙齿。研究团队利用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段,精细观测了SDF处理前后牙齿表面在化学和物理性质上的变化。


实验结果显示,即便暴露在可乐中,涂布SDF的牙齿其表面粗糙度几乎没有变化,弹性模量也保持稳定。相反,未处理的牙齿表面粗糙度最高增加了3倍以上,弹性模量骤降至原来的约五分之一,腐蚀影响十分明显。研究团队分析认为,这是因为SDF在牙齿表面形成的保护膜有效抵御了可乐的酸性侵蚀。


韩国科学技术院与首尔大学研究团队的这一成果,被评价为牙齿腐蚀预防领域的重要转折点。以往牙科治疗为解决龋齿和腐蚀问题主要依赖外科方式,而SDF显示出即便采用非侵入性方法也能发挥效果。SDF涂布过程简单,可大幅降低疼痛和费用,同时对强化牙齿也十分有效。


韩国科学技术院研究团队强调称:“牙齿健康不仅关系到外观,更与个人整体生活质量密切相关”,“本次研究成果在牙科治疗领域具有广泛应用的可能性”。该研究在韩国研究财团资助下开展,并发表在国际学术期刊《Biomaterials Research》上。


Hong教授表示:“牙齿健康是与生活质量直接相关的重要因素”,“本研究展示了通过非侵入性方法预防早期牙齿腐蚀的可能性”。首尔大学小儿牙科教授Kim Youngjae则评价称:“利用SDF的这一技术,有望成为对儿童和成人都有效且易于获得的牙科治疗手段”。


可乐对牙齿产生的负面影响,并非停留在民间偏方层面的传闻。高酸性的可乐会侵蚀牙齿表面的牙釉质,从而促进龋齿细菌繁殖。一杯可乐的pH值约为2.5,比pH值为7的普通水酸性强出1000倍以上。在这样的环境下,牙齿表面受损只需几分钟时间。韩国科学技术院研究团队的实验中也观察到,暴露在可乐中的牙齿,其表面粗糙度在短短10分钟内急剧上升。


在韩国本土研究成果之外,海外关于守护牙齿健康的研究也在积极推进。英国一项研究结果显示,牛奶蛋白在预防牙齿腐蚀方面发挥着重要作用。牛奶和奶酪等乳制品所含的蛋白质能够中和诱发龋齿的酸,从而起到保护牙齿的效果。此外,美国的一项研究还强调,果汁同样可能引发牙齿腐蚀,并警告应避免过量摄入。



像可乐或果汁这类酸性饮料,只有控制在适量范围内饮用,才能减轻其对牙齿健康的负面影响。专家建议,在饮用此类饮料后至少30分钟内避免刷牙,而应先用清水漱口,待一段时间后再刷牙。这样做是为了给在酸性环境下变得脆弱的牙齿表面留出恢复时间。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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