龋齿研究的物理模型

李玲  

 山东协和学院  山东济南  250200

    摘要：龋病研究的物理模型广泛应用在龋病病因、病理及影响因素等的分析研究中。而物理模型是一种常用的科学研究方法，也贯穿于龋病研究的始终。但是在人工龋实验和细菌致龋实验模型等在龋病发病机制的研究中发挥十分重要的作用，本文就这些研究作一综述。

关键词：龋齿；龋齿研究；物理模型

   龋齿俗称虫牙，是牙齿的慢性细菌性疾病，造成牙齿颜色、质地、形态和功能的破坏，严重影响了人类的口腔和全身健康，龋病因此被WHO 列为人类重点防治的非传染性疾病。

   然而龋病的发生是由于口腔中细菌利用糖产生有机酸造成的，主要变化是牙齿无机质的脱矿，细菌产生的蛋白水解酶造成的有机质的分解与破坏。龋齿的发生处于脱矿与再矿化动态的变化过程中，当脱矿大于再矿化时则龋齿发生，这是一个生物物理化学的变化过程。

  物理模型在龋病研究中有着重要地位，它在龋病病因、病理、预防和治疗方面的研究中起着不可替代的作用。现在人们对龋病机制的了解，相当大一部分来源于龋病体外研究的物理模型。 生活中的实际问题往往很复杂，涉及很多因素。为了便于研究，人们往往采用一种简化模型，对实际问题进行科学抽象化处理，突出事物的主要因素，淡化次要因素，形成一种能反映原事物本质特性的理想化事物，这就是物理模型。建立物理模型可以使问题的处理大为简化而又不发生大的偏差，从中较为方便地得出物体发展变化的基本规律。通过对模型讨论的结果稍加修正，就可以用于对实际事物的分析和研究，有助于对客观物理世界的真实认识。

2  龋齿研究的物理模型

2.1 人工龋实验

2.1.1 物理化学龋实验

  1890 年 Miller 提出了龋病病因和发病机制的化学细菌学说。支持 Miller学说的重要实验之一是化学致龋实验，其原理是模仿口腔的酸性环境：牙体硬组织在 pH 值小于6的体外环境中即可发生与体内相似的脱矿过程。对于单纯研究龋病进展和矿物盐离子的变化，化学龋实验可以达到目的。化学龋实验中主要有酸 液法、酸凝胶法及 pH 循环法。Arends等提出，酸液引起的人工龋中，病损深度与时间的关系为：d=at+q。a 和 q 与缓冲液的成分有关（溶液的pH值和氟离子浓度等），如当致龋液pH 值减小时，或者氟离子浓度下降时 a 将上升。ten Cate等学者建议使用 pH 值在 4.0～6.0，含半饱和钙、磷离子的氟化缓冲液作为脱矿液。Engstr%m等报道，采用酸性凝胶致龋的方 法，得到了与天然龋相似的釉质龋。他们将完整 的离体人牙切块后均匀涂抹防水涂料，预留直径 2 mm 的圆形暴露区，先后置于唾液（唾液来源于 无龋健康人）中 16 h，酸性凝胶（pH 值为 4.5 的 5%纤维素凝胶）中4 h，氟化液中4h，为期 4 周，得到了与天然龋相似的釉质龋。Robinson等将 pH 值为 4.5 的 5%乳酸凝胶用于离体人磨牙上 6周，制造出了光滑面釉质龋。Hicks等采用相似的方法，将离体人牙切块暴露于酸性凝胶6周获得了初始龋样损害，暴露于酸性凝胶9周获得了进展龋样损害。Lobo Maristela等采用改进的 pH循环化学致 龋方法，得到了与自然龋相似的结果。实验方法 是将预处理好的牛磨牙开直径 2 mm、深 2 mm 圆 柱形窗区，浸没于再脱矿液和矿化液中,历经10 个 24 h 循环（每个循环在再脱矿液中 18 h，矿化液中6h）和1个48h再矿化。Mukai等、Itthagarun等和Thaveesangpanich等均采用类似方法完成了龋病发生及防龋效果方面的研究。

    随着科技的发展，用于口腔实验的设备和方法将大量增加，高灵敏性、高特异性和高分辨率的设备以及计算机处理系统的引入将使实验条件更加接近自然状态，同时实验结果也更加客观、准确。但是物理模型及体外实验有其本身固有的局限性，它无法说明体内及生物环境下众多复杂因素作用的机制和过程，其结果向真实推导有一定的局限性。

［参考文献］ 

[1] 黄力子. 中华口腔医学杂志, 1993, 28（5）.

[2]黄力子,徐如生.科学（中文版）, 1995,（7）.

[3] 唐 林, 黄力子, 江友福, 等. 现代口腔医学杂志, 1998, 12（4）.

[4] 唐 林, 黄力子, 江友福. 广东牙病防治, 1998, 6（1）.

[5] Lima LM, Motisuki C, Spolidorio DM, et al. Eur J Clin

作者简介：李玲（1989.5—），女，汉，山东莱芜人，本科，中级，口腔医学。

实验室开放项目，项目名称：龋齿研究的物理模型制作，项目编号：2023SYKF40