纳米氧化镁颗粒在牙釉质白斑再矿化中的创新应用与机制研究

本文推荐：本研究创新性地探讨了纳米氧化镁颗粒（MgO-NPs）单独及联合常规再矿化剂（如CPP-ACP和含氟牙膏）对牙釉质白斑（WSL）的修复效果。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）等技术证实，MgO-NPs能显著提升釉质微硬度（HV）、降低表面粗糙度（Ra），并促进钙（Ca2+）磷（PO43?）沉积，其抗菌性与生物相容性为龋齿防治提供了新策略。

　　

ABSTRACT

研究通过对比纳米氧化镁颗粒（MgO-NPs）单独及联合常规再矿化剂（如Oral-B Repair和GC Tooth Mousse Plus）的效果，发现MgO-NPs能显著促进釉质矿化。180颗离体牙分为6组，经人工脱矿后，通过XRD和FTIR表征显示MgO-NPs结晶度降低但化学性质稳定。8周后，MgO-NPs组表面粗糙度（Ra）最低，微硬度（HV）提升最显著，且钙磷沉积量最高，SEM观察到釉质孔隙被矿物填充，拉曼光谱证实羟基磷灰石峰强度恢复。

Graphical Abstract

纳米技术通过MgO-NPs的碱性环境抑制口腔致病菌（如变形链球菌），同时促进钙磷沉积。釉质经处理后硬度提升、粗糙度降低，其纳米级尺寸（直径40 nm）可深入釉质晶隙，形成致密修复层。

1 INTRODUCTION

牙齿脱矿与再矿化动态失衡导致白斑病变（WSL），传统氟化物（1450 ppm F^?）和酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙（CPP-ACP）效果有限。MgO-NPs凭借其抗菌性、生物相容性及小尺寸特性，可调控釉质纳米结构，提升机械性能。

2 METHODOLOGY

2.1 伦理与设计

经King Abdulaziz大学伦理委员会批准，180颗磨牙分为对照组、MgO-NPs凝胶组、OB组、GC组及两者混合组，评估2/4/8周时的Ra、HV、EDX元素分析等。

2.3 试剂制备

MgO-NPs（1% w/w甘油悬浮液）经超声分散，OB（含1450 ppm F^?）与GC（含900 ppm F^?+CPP-ACP）按比例混合。

2.7 表面粗糙度

脱矿釉质Ra值显著升高，MgO-NPs组8周后Ra最低（p<0.05），SEM显示釉质孔隙被纳米级矿物覆盖。

2.9 微硬度测试

MgO-NPs组HV值随时间递增，8周时与正常釉质无显著差异（p>0.05），但优于其他组（p<0.05）。

3 RESULTS

3.3 元素分析

GC/MgO-NPs组钙沉积量最高（p<0.05），MgO-NPs组磷沉积显著，Ca/P比接近天然釉质（2.5±0.02）。

3.6 拉曼光谱

脱矿样本羟基磷灰石峰（960/450 cm^?1）强度最低，MgO-NPs组修复后峰强度恢复7000（960 cm^?1），表明矿物结晶度提升。

4 DISCUSSION

MgO-NPs的碱性（pH>10）抑制致龋菌，其纳米尺寸（40 nm×100 nm）作为支架促进钙磷沉积。与CPP-ACP联用可形成矿物储库，而甘油载体增强离子扩散。但需进一步研究其长期稳定性及体内毒性。

5 CONCLUSION

MgO-NPs单用或联用均可有效修复釉质，未来需探索其在牙本质的应用及临床转化潜力。