Erosion des Zahnhartgewebes - Neue pathogenetische und diagnostische Aspekte durch Atom-Kraft-Mikroskopie und Nanoindentation

Die Karies ist in den letzten Jahrzehnten durch verbesserte Hygienemaßnahmen, fluoridhaltige Zahncremes und eine umfassende zahnärztliche Versorgung in den Industrienationen deutlich zurückgegangen. Allerdings entwickelt sich die Erosion der Zahnhartgewebe zunehmend zu einem Problem. Speziell säurehaltige Getränke wurden in jüngster Zeit als ein entscheidender ätiologischer Faktor erkannt. Zur Diagnostik des erodierten Schmelzes werden neben klassischen Methoden der Mikrohärtemessverfahren inzwischen auch die atomare Kraft-Mikroskopie (Atomic Force Microscopy, AFM) und die AFM-Nanoindentation eingesetzt. Die zuletzt genannten Verfahren gelten weltweit als die empfindlichsten Methoden, um früheste Stadien der Schmelzerosion messbar zu machen.

Among industrial nations, caries has noticeably diminished during recent decades, thanks to improved hygiene, fluoridized toothpastes and comprehensive dental care. On the other hand, erosion of the hard dental substances increasingly becomes a problem. Acid-containing drinks, in particular, have been recently identified as a decisive etiological factor. For diagnosing the eroded enamel, classical methods of microhardness testing are meanwhile supplemented by atomic force microscopy (AFM) and AFM nanoindentation. AFM techniques are regarded worldwide as the most sensitive methods to make earliest stages of enamel erosion measurable.

Schlüsselwörter

Erosion - frühe Diagnostik - Atom-Kraft-Mikroskopie - AFM-Nanoindentation

Key Words

Erosion - Early Diagnosis - Atomic Force Microscopy - AFM Nanoindentation

Literatur

• 1 Callister WD.. Fundamental of Materials Science and Engineering.  New York: John Wiley & Sons. 2005;  3
• 2 Callister WD.. Fundamental of Materials Science and Engineering. New York: John Wiley & Sons 2005
• 3 ten Gate JM, Imfeld T.. Dental erosion, summary.  Eur J Oral Sci. 1996;  104 241-246
• 4 Arends J, Jongebloed WL, Schuthof J.. In: Leach SA, Edgar WM (Hrgs.). Demineralisation and Remineralisation of Teeth. Oxford, Washington: IRL Press 1983: 155
• 5 Zur Erklärung der Größenskalen: 1( = ein milliontel Meter; Durchmesser eines Haares ca. 30-50 (mnm = einmilliardstel Meter, Atomdurchmesser ca. 0,1 nm). 
• 6 Berkovitz BKB, Holland GR, Moxham BJ.. A color atlas and text of oral anatomy, histology and embryology. Wolfe: London 1992
• 7 Selvig KA, Halse A.. Crystal growth in rat incisor enamel.  Anat Rec. 1972;  173 453-468
• 8 Kerebel B, Daculsi G, Kerebel LM.. Ultrastructural studies of enamel crystallites.  J Dent Res. 1979;  58 844-851
• 9 Robinson C, Kirkham J, Shore R.. Dental enamel formation to destruction. CRC Press: Boca Ratou 1995
• 10 Dieser Absatz wurde beigetragen von Priv.-Doz. Dr. med. habil. Bernd W. Sigusch, Poliklinik für Konservierende Zahnheilkunde, Friedrich-Schiller-Universität Jena, An der alten Post 04, 07740 Jena. 
• 11 Krikham J, Robinson C, Strong M, Shore RC.. Effects of frequency and duration of acid exposure on demineralization/remineralization behaviour of human enamel in vitro.  Caries Res. 1994;  28 9-13
• 12 Shellis RP.. A scanning electron-microscopic study of solubility variations in human enamel and dentine.  Arch. Oral Biol. 1996;  41 473
• 13 Binnig G, Quate CF, Gerber C.. Atomic force microscope.  Phys Rev Lett. 1986;  56 930-933
• 14 Jandt KD.. Developments and perspectives of scanning probe microscopy (SPM) on organic materials systems.  Mat Sci Eng. 1998;  21 221-295
• 15 Collys K, Slop D, Cleymaet R. et al. . Load dependency and reliability of microhardness measurements on acid-etched enamel surfaces.  Dent Mater. 1992;  8 332-335
• 16 Finke M, Hughes JA, Parker DM, Jandt KD.. Mechanical properties of in situ demineralised human enamel measured by AFM nanoindentation.  Surf Sci. 2001;  491 456-467
• 17 Finke M, Jandt KD, Parker DM.. The Early Stages of Native Enamel Dissolution Studied with Atomic Force Microscopy.  J Colloid Interface Sci. 2000;  232 156-164
• 18 Finke M, Parker DM, Jandt KD.. Influence of soft drinks on the thickness and morphology of in situ acquired pellicle layer on enamel.  J Colloid Interface Sci. 2002;  251 263-270
• 19 Barbour ME, Parker DM, Allen GC, Jandt KD.. Human enamel dissolution in citric acid as a function of pH in the range 2.30▭pH▭6.30 - a nanoindentation study.  Eur J Oral Sci. 2003;  111 258-262
• 20 Barbour ME, Parker DM, Allen GC, Jandt KD.. Enamel dissolution in citric acid as a function of calcium and phosphate concentrations and degree of saturation with respect to hydroxyapatite.  Eur J Oral Sci. 2003;  111 428-433
• 21 Barbour ME, Parker DM, Jandt KD.. Enamel dissolution as a function of solution degree of saturation with respect to hydroxyapatite: a nanoindentation study.  J Colloid Interf Sci. 2003;  265 9-14
• 22 Lippert F, Parker DM, Jandt KD.. In vitro demineralization/remineralization cycles at human tooth enamel surfaces investigated by AFM and nanoindentation.  J Colloid Interface Sci. 2004;  280
• 23 Lippert F, Parker DM, Jandt KD.. In situ remineralisation of surface softened human enamel studied with AFM nanoindentation.  Surf Sci. 2004;  553 105-114

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