一种快速牙釉质矿化的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速牙釉质矿化的方法。它包括如下步骤：1)将钙溶液与螯合剂混合，然后再与磷酸根溶液混合、调节pH值，得到混合溶液；2)将所述混合溶液与氟溶液混合，得到矿化液，所述矿化液中析出沉淀；3)将牙齿的处理面朝上放置于所述矿化液中，并让所述矿化液没过所述牙齿；4)采用激光对所述牙齿的处理面处理，即可使所述牙齿的处理面牙釉质快速矿化。本发明专利技术采用激光进行局部加热，结合螯合剂抑制晶体的生长，能使牙釉质快速矿化。

A rapid method for the mineralization of enamel

The present invention discloses a method for rapid dental enamel mineralization. It includes the following steps: 1) the solution is mixed with calcium chelating agent, and then mixed with phosphate solution, adjusting the pH value to obtain a mixed solution; 2) the mixed solution with fluoride solution, get mineralizing solution, the precipitation of mineralizing solution precipitation; 3) will face the treatment of teeth placed on the mineralization, and the mineralization fluid did not make the teeth; 4) by laser surface treatment on the dental treatment, can make the surface of the enamel rapid mineralization of teeth. The invention uses laser for local heating, combined with chelating agent to inhibit the growth of crystal, so that the enamel can be rapidly mineralized.

【技术实现步骤摘要】
一种快速牙釉质矿化的方法
本专利技术涉及一种快速牙釉质矿化的方法，属于组织工程再生领域。
技术介绍
牙釉质是牙齿最外层的组织，同时也是人体内最坚硬的组织。然而同其他钙化组织不同，牙釉质没有细胞成分，因此一旦出现损伤，便无法再生。而受损的牙釉质除了会对人咀嚼食物产生影响外，更有可能使得牙髓神经暴露在外部环境的刺激下，引发各类疼痛，或者发生细菌感染。因此如何在体修复受损牙釉质成为目前研究的重点。目前关于在体修复牙釉质的文献非常少，大多都需要将钙离子和磷酸根离子按照一定的比例混合并形成凝胶，在其中添加适宜的添加剂之后使整个凝胶附着在牙齿表面，让其自然矿化。然而这一方法的弊端在于所花费的时间非常之长。通常需要1-2天的时间才能形成不到3微米厚度的晶体层，而且晶体取向不一致，矿化层的强度也没有保障。在3天以上才能形成排布整齐致密，晶柱表现出类似于牙釉质中的六棱柱式的羟基磷灰石晶体。毋庸置疑，这非常不利于临床上的使用。此外有一些实验方法可以短时间内在釉质表面进行矿化，但是其反应条件涉及超过100度的高温或者高压，溶液的性质也可能会对牙龈等产生影响。晶体生长抑制剂通常由带有羧基或磷酸根的有机分子构成，可以与钙离子和钙磷灰石纳米晶簇结合，抑制晶体生长，减缓晶体成核速率。这种抑制剂可以有效地调控溶液中钙磷灰石生长的速度，提升溶液矿化效果。已成功使用HEDTA、EDTA等小分子生长抑制剂在生理环境下对牙釉质基底进行矿化，在几天的时间内可以生长5-10微米的结构有序的羟基磷灰石矿化层。这种矿化层强度和牙釉质强度相同，且不易脱落，对弱酸弱碱的腐蚀具有较好的保护作用。然而这种方法仍然不能直接用于牙釉质矿化，反应时间过长大大的限制了这种方法的使用。激光作为牙科手术的重要手段之一，已经被广泛应用于临床软组织手术中，比如激光去除牙龈增生，激光切除软组织，激光辅助根管清除等。但是在硬组织处，由于激光具有较高的穿透特性，容易对牙髓腔加热，并导致牙髓神经细胞凋亡，因此在硬组织手术上使用较少。目前最常用的相关手术除了利用水激光进行牙体切除外，就是激光美白手术，利用激光对过氧化氢或其他试剂进行光化学作用，释放自由基，并使其对牙齿表面色素进行反应。如何将激光应用到其他硬组织手术中一直是想解决而未能解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速牙釉质矿化的方法，本专利技术采用激光进行局部加热，结合螯合剂抑制晶体的生长，能使牙釉质快速矿化。本专利技术提供的快速牙釉质矿化的方法，包括如下步骤：1)将钙溶液与螯合剂混合，然后再与磷酸根溶液混合、调节pH值，得到混合溶液；2)将所述混合溶液与氟溶液混合，得到矿化液，所述矿化液中析出沉淀；3)将牙齿的处理面朝上放置于所述矿化液中，并让所述矿化液没过所述牙齿；4)采用激光对所述牙齿的处理面处理，即能使所述牙齿的处理面牙釉质快速矿化。本专利技术中，所述牙齿具体是离体的牙齿。上述的方法中，在所述矿化液中，所述钙溶液、所述磷酸根溶液和所述氟溶液中钙元素、磷元素和氟元素的摩尔比为5:3:1～5；所述钙溶液包括氯化钙溶液或硝酸钙溶液；所述磷酸根溶液包括磷酸一氢钠溶液、磷酸二氢钠溶液、磷酸一氢钾溶液或磷酸二氢钾溶液；所述氟溶液包括氟化钠溶液或氟化钾溶液等。上述的方法中，所述钙溶液中钙元素与所述螯合剂的摩尔比为1：1.1～1.2；所述螯合剂包括HEDTA、EDTA、柠檬酸、谷氨酸、天冬氨酸和钙调蛋白中某些特定的片段中的至少一种；所述钙调蛋白中某些特定的片段包括DKDGDGTITTKE或DIDGDGQVNYEE；所述pH值为6.0；本专利技术中，钙溶液与所述螯合剂混合后再与磷酸根溶液混合，调节pH值，使混合的溶液成为澄清无沉淀的状态。本专利技术中，由于采用HEDTA晶体抑制剂大幅减缓了晶体成核速率，因此降低了体系中均相成核的速率，为在釉质表面进行的异相成核提供了大量的钙磷离子簇和磷酸钙的前驱体--无定型磷酸钙。上述的方法中，步骤1)中还包括将所述钙溶液与所述HEDTA混合后调节溶液的PH值至3.0～6.0的步骤；调节PH值为了加快所述HEDTA在所述钙溶液中的溶解速度。上述的方法中，步骤3)中还包括将所述牙齿的处理面涂抹石墨涂层的步骤。上述的方法中，所述牙齿的处理面与所述矿化液的液面之差可为5～10mm；具体可为10mm。上述的方法中，所述激光采用980nm半导体激光；所述激光的功率可为1～5W，具体可为2W；采用所述激光单次处理时间在5min以内，具体可为3min，处理次数可为1～10次，具体可为1、3、5、9或1～9次。本专利技术中，所述牙齿的处里面上涂抹所述石墨涂层为了提高牙齿对半导体激光的吸收率。上述的方法中，步骤4)中对所述牙齿的处理面处理后还包括将所述牙齿用水清洗和干燥的步骤。本专利技术具有以下优点：本专利技术将激光引入牙科表面快速矿化的临床操作中，通过激光具备的快速局部加热的特点，结合了晶体生长抑制剂，实现生理环境下快速牙釉质矿化。由于采用HEDTA晶体抑制剂大幅减缓了晶体成核速率，因此降低了体系中均相成核的速率，为在釉质表面进行的异相成核提供了无定型磷酸钙。当激光对其进行加热的时候，温度的提高大幅提高了在界面的反应速率，从而加快了界面成核。本专利技术能在几分钟内实现微米级的晶体生长速率，大大提升了应用到临床的可行性。附图说明图1为牙齿表面矿化的氟羟基磷灰石晶体纳米压痕力-距离加载曲线。图2为涂抹水性笔的釉质与矿化层的对比，其中图2(a)为水性笔侧和矿化层的正面对照，图2(b)为水性笔侧和矿化层的截面对比。图3为不同浓度的矿化液分别被激光处理1次之后釉质表面的晶体生长情况；其中图3(a)使用的是常用的人工唾液；图3(b)为钙溶液浓度为0.1M；图3(c)为钙溶液浓度为0.2M；图3(a)为钙溶液浓度为0.3M。图4为使用钙溶液浓度为0.2M的矿化液处理5次和9次之后的断面SEM图；其中图4(a)为处理5次的SEM图；图4(b)为处理9次的SEM图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中，牙齿从北京大学校医院颌面外科处获取，已获得大夫和患者的同意；人工唾液为如下浓度(最终溶液混合溶液中各组分的浓度)的试剂配置而成：50mmol/L4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)，1.14mmol/LCaCl2，0.59mmol/LKH2PO4，30mmol/LKCl，用KOH和HCl调节pH到7.00。实施例1、一种在生理条件下快速牙釉质矿化的方法1、试剂的准备：按最终矿化液中的Ca:P:F(即钙元素：磷元素：氟元素)的摩尔比为5:3:1分别配备相应浓度的氯化钙、磷酸二氢钠和氟化钠的反应溶液，搅拌至完全溶解。在最终矿化液里钙离子的浓度设为0.1M、0.2M和0.3M三个组，配置的三组矿化液分别标记为1、2、3。2、在已配好的氯化钙溶液中按照Ca:HEDTA＝1:1.1～1.2的摩尔比例，将HEDTA溶解在氯化钙溶液中。为加快溶解速度，在溶解过程中将PH值调至3.0-6.0之间。将已配好的氯化钙溶液与螯合剂组和磷酸二氢钠溶液混合在一起，并用氢氧化钠调解PH值至6.0，得到混合溶液，此时混合溶液应为澄清无沉淀的状态以备使用。3、将未经过任何处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速牙釉质矿化的方法，包括如下步骤：1)将钙溶液与螯合剂混合，然后再与磷酸根溶液混合、调节pH值，得到混合溶液；2)将所述混合溶液与氟溶液混合，得到矿化液，所述矿化液中析出沉淀；3)将牙齿的处理面朝上放置于所述矿化液中，并让所述矿化液没过所述牙齿；4)采用激光对所述牙齿的处理面处理，即能使所述牙齿的处理面牙釉质快速矿化。

【技术特征摘要】
1.一种快速牙釉质矿化的方法，包括如下步骤：1)将钙溶液与螯合剂混合，然后再与磷酸根溶液混合、调节pH值，得到混合溶液；2)将所述混合溶液与氟溶液混合，得到矿化液，所述矿化液中析出沉淀；3)将牙齿的处理面朝上放置于所述矿化液中，并让所述矿化液没过所述牙齿；4)采用激光对所述牙齿的处理面处理，即能使所述牙齿的处理面牙釉质快速矿化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述矿化液中，所述钙溶液、所述磷酸根溶液和所述氟溶液中钙元素、磷元素和氟元素的摩尔比为5:3:1～5；所述钙溶液包括氯化钙溶液或硝酸钙溶液；所述磷酸根溶液包括磷酸一氢钠溶液、磷酸二氢钠溶液、磷酸一氢钾溶液或磷酸二氢钾溶液；所述氟溶液包括氟化钠溶液或氟化钾溶液。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述钙溶液中钙元素与所述螯合剂的摩尔比为1：1.1～1.2；所述螯合剂包括HED...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海峰，孙牧旸，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11