Воронежские учёные нашли способ раннего выявления избытка фтора в зубах

Учёные разработали способ ранней диагностики флюороза – зубной патологии, возникающей из-за чрезмерного количества фтора в организме. Работу выполнили при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ) и опубликовали в журнале Scientific Reports, сообщила пресс-служба Воронежского госуниверситета в четверг, 17 декабря.

Доказано, что частота появления кариеса зависит от количества соединений фтора, попадающих в организм с водой и продуктами. Ионы фтора замещают гидроксильные группы в структуре апатита – основного вещества зубной эмали, из-за чего формируется фторапатит кальция, более устойчивый к кариесу. Однако избыток фтора в питьевой воде и зубных пастах может вызвать нарушение функций эмали. Это приведёт к дальнейшему развитию флюороза, а он, в свою очередь, – к образованию трещин и сколов, а порой и к полному разрушению зубов.

Диагностика флюороза затруднена тем, что заболевание не проявляется клинически до видимого изменения цвета и морфологии зубов. Поэтому исследователи из ВГУ совместно с коллегами из медуниверситета имени Бурденко и учёными из  Австралийского синхротронного центра ядерно-технологической организации (ANSTO) разработали методики диагностики состояния эмали, позволяющей регистрировать изменения на самых ранних стадиях.

Специалисты использовали в работе два наиболее чувствительных метода – рамановскую и синхротронную инфракрасные микроспектроскопии. В первом случае на образцы зубов со здоровой и повреждённой эмалью с одной частотой воздействовало лазерное излучение. Оно за счёт отражения от поверхности эмали разделялось на сигналы с несколькими частотами. Во втором случае образцы облучали светом в инфракрасном диапазоне, который вызывал колебания связей в материале.

Каждое вещество в составе эмали по-своему реагировало на излучение – поглощало его или отражало. Поэтому можно сделать вывод, что спектры инфракрасного и рамановского излучения содержат уникальную информацию о молекулярном строении и химическом составе эмали. За счёт этого можно быстро и просто определять соединения в ней и обнаруживать патологические процессы.

– Мы впервые изучили процессы минерализации апатита эмали на новом уровне, исследовав атомарные замещения в кристаллической решётке, происходящие при поступлении высоких концентраций фтора. Результаты исследования будут использованы при диагностике поступления элемента в твёрдые ткани зуба человека, в том числе на этапах проведения профилактических мероприятий с использованием фторсодержащих кариеспрофилактических средств, – сказал один из авторов исследования, заведующий кафедрой ВГУ Павел Середин​.

Отмечается, что подобный диагностический подход позволит эффективно снижать поражения зубов кариесом и одновременно с этим уменьшит вероятность нарушения развития других органов и систем человека. По последним данным ВОЗ, от заболеваний полости рта страдают почти 3,5 млрд человек. Самым распространённым недугом как раз и является кариес – хотя бы раз в жизни его диагностируют почти у 99% взрослых.  

Ранее воронежские учёные придумали новый способ борьбы с внутрибольничными бактериями. Обеззараживать поверхности в медучреждениях, по их словам, можно с помощью нанокристаллов серебра и кадмия, на которые будет попадать свет.