纳米羟基磷灰石血清联合氟化物牙膏对正畸托槽周围釉质脱矿的预防作用研究

《BMC Oral Health》：The effect of nanohydroxyapatite serum and toothpaste on prevention of enamel demineralization around orthodontic brackets: an in vitro study

本研究针对固定正畸治疗中常见的釉质脱矿（表现为白斑病变WSLs）问题，通过体外实验评估了纳米羟基磷灰石（nanoHAP）血清与牙膏的预防效果。结果表明，短期应用30%浓度nanoHAP血清联合氟化物牙膏可显著提高釉质显微硬度（P<0.001），降低DIAGNOdent值，其效果优于单独使用含10% nanoHAP牙膏或1450 ppm氟化物牙膏。该研究为预防正畸相关白斑病变提供了新的辅助策略。

　　

固定正畸治疗在改善牙齿排列的同时，也带来了一个常见并发症——托槽周围釉质脱矿。这种脱矿在临床上表现为白斑病变（White Spot Lesions, WSLs），不仅影响美观，更是龋病的早期征兆。尽管氟化物产品是目前预防釉质脱矿的主要手段，但其在釉质深层再矿化方面存在局限。近年来，纳米羟基磷灰石（nanohydroxyapatite, nanoHAP）因其与天然釉质磷灰石晶体的高度相似性，展现出作为仿生再矿化剂的巨大潜力。然而，nanoHAP在正畸治疗这一特定场景下的预防效果，尤其是不同剂型（如血清与牙膏）之间的比较，尚缺乏深入研究。

为此，Babanouri等研究人员在《BMC Oral Health》上发表了题为"The effect of nanohydroxyapatite serum and toothpaste on prevention of enamel demineralization around orthodontic brackets: an in vitro study"的研究论文。该研究旨在体外模拟正畸治疗环境，系统比较nanoHAP血清、nanoHAP牙膏与常规氟化物牙膏对托槽周围釉质脱矿的预防效果。

为开展此项研究，研究人员主要应用了几项关键技术：首先，他们收集了48颗因正畸需要拔除的健康前磨牙，并随机分为三组进行不同处理。其次，采用了为期14天的pH循环（pH cycling）实验模型来模拟口腔内的致龋环境，即交替将样本置于脱矿液和再矿化液中。第三，利用DIAGNOdent激光荧光检测仪对釉质表面进行无创矿化状态评估。第四，采用横截面显微硬度（Knoop microhardness）测试技术，在不拆除托槽的情况下，于托槽边缘特定位置（如⁵⁰和¹⁵⁰ μm）和不同釉质深度（¹⁰, ⁵⁰, ⁹⁰ μm）进行硬度测量，以精确评估脱矿程度。最后，使用方差分析（ANOVA）和Duncan事后检验等统计方法对数据进行分析。

Knoop显微硬度分析

研究人员通过双因素方差分析发现，材料类型、测量位置以及二者的交互作用对釉质显微硬度均有显著影响（P<0.001）。具体而言，使用nanoHAP血清联合氟化物牙膏（第1组）的样本，其釉质显微硬度值显著高于仅使用nanoHAP牙膏（第2组）或仅使用氟化物牙膏（第3组）的样本。这种优势在距离托槽边缘⁵⁰ μm的咬合区和颈缘区，以及距离托槽边缘¹⁵⁰ μm的颈缘区尤为明显（P<0.05）。对不同釉质深度的分析进一步显示，nanoHAP血清组在¹⁰, ⁵⁰, ⁹⁰ μm深度均表现出最高的硬度值，且在⁵⁰ μm和⁹⁰ μm深度，nanoHAP牙膏组的硬度也显著优于氟化物牙膏组。这表明nanoHAP，尤其是高浓度的血清剂型，能够有效增强釉质抵抗酸蚀的能力，其保护作用可延伸至釉质较深层。

DIAGNOdent读数

基线期（T₀）三组样本的DIAGNOdent值无显著差异，表明初始矿化程度一致。经过14天的pH循环后（T₁），所有组的DIAGNOdent值均显著升高，证实了釉质发生了脱矿。然而，nanoHAP血清组的T₁期读数显著低于其他两组（P<0.001），意味着该组釉质矿质流失最少。nanoHAP牙膏组与氟化物牙膏组之间的差异虽未达到统计学显著性（P=0.07），但前者的平均值略低，提示nanoHAP牙膏可能具有一定优势，但效果不如血清剂型显著。

讨论与结论

本研究结果表明，在正畸托槽粘结前短期（10天）应用高浓度（30%）的nanoHAP血清，并结合日常使用氟化物牙膏，能最有效地减轻体外模拟的釉质脱矿，表现为更高的釉质显微硬度和更低的DIAGNOdent值。nanoHAP血清的优异性能可能归因于其较高的纳米粒子浓度、更长的作用时间以及配方中可能较少的研磨剂或干扰成分，这使得nanoHAP能更好地渗透并整合到釉质结构中，形成保护层。研究还发现材料效果与釉质位置（如颈缘区更显著）和深度存在交互作用，突出了nanoHAP在高风险区域的靶向保护潜力。

该研究的创新点在于首次在体外模型中系统比较了nanoHAP血清与牙膏在正畸釉质脱矿预防中的作用，并强调了预防性应用（托槽粘结前）的价值。其重要意义在于为临床提供了一种潜在的有效且易于融入现有口腔卫生流程的辅助预防策略。对于正畸患者，尤其是在治疗初期口腔卫生习惯尚未完全适应的阶段，使用nanoHAP血清可能有助于增强釉质抵抗力，降低白斑病变的发生风险。当然，本研究为体外实验，其结论需进一步的临床试验，在包含唾液、微生物、饮食因素等更复杂的真实口腔环境中进行验证。尽管如此，这项研究为开发更有效的正畸并发症预防方案提供了有价值的科学依据。