華盛(sheng)頓(dun)大學(UW)正在研發(fa)一種光(guang)學設備，它(ta)可以幫助預防蛀牙(ya)，在蛀牙(ya)開始形(xing)成之前就識(shi)別出有蛀牙(ya)風險的牙(ya)齒。
該(gai)原型名為O-pH，使用低(di)功(gong)率光(guang)系統和FDA批(pi)準的(de)熒光(guang)染料溶液熒光(guang)素鈉，以無創測量牙(ya)釉(you)質上的(de)口腔生物膜酸(suan)度，并(bing)提供定量反饋(kui)。
研究(jiu)人員(yuan)Manuja Sharma表示:“斑塊(kuai)中(zhong)有很多細(xi)菌，當它們(men)與食物中(zhong)的(de)糖相互作用時，就會(hui)產生(sheng)酸(suan)。”“這種酸(suan)會(hui)腐(fu)蝕牙齒表面，最終導(dao)致蛀(zhu)牙。所以，如果我(wo)(wo)們(men)能捕(bu)捉到(dao)關于(yu)酸(suan)性活動的(de)信(xin)息，我(wo)(wo)們(men)就能了(le)解細(xi)菌是如何在牙齒生(sheng)物膜或牙菌斑中(zhong)生(sheng)長的(de)。”
這種牙(ya)科工(gong)具原(yuan)型使(shi)用(yong)一種低功率的(de)光系統來監測與熒光染料(liao)溶(rong)液的(de)反應，以(yi)確定牙(ya)釉(you)質哪里最(zui)容易受到菌斑的(de)酸性影(ying)響。
O-pH是一種光學ph傳感器，使用420納米范圍內的光來激發熒光素染料。它使用光纖耦合、過濾的光電二極管收集熒光燈。當使用熒光染料時，該系統通過LED發光二極管在牙齒上發光。當探測器停留在牙齒表面時，它會傳輸
O-pH使用比率測量(liang)pH值(zhi)(zhi)傳感方(fang)法(fa)來產生(sheng)牙菌斑pH值(zhi)(zhi)水平的數值(zhi)(zhi)讀數。它(ta)測量(liang)的pH值(zhi)(zhi)范(fan)圍(wei)為(wei)(wei)4-7.5，這(zhe)是牙科生(sheng)物膜的典型pH值(zhi)(zhi)范(fan)圍(wei)。UW團隊使用緩沖熒光素溶(rong)液將系(xi)統校準為(wei)(wei)實驗室pH計，相關系(xi)數為(wei)(wei)0.97。研究(jiu)人員使用一種不同的緩沖液和人工牙齒(chi)和拔(ba)除牙齒(chi)來驗證(zheng)體(ti)外校準。
研(yan)究小組通過測(ce)量兩組不同的受(shou)(shou)試者(zhe)(清潔前(qian)和(he)清潔后(hou))用糖漱口前(qian)后(hou)牙齒表面的pH值，對30名(ming)兒童受(shou)(shou)試者(zhe)進行了該系統(tong)的測(ce)試。來自華(hua)盛頓大學牙科學院的學生(sheng)(sheng)在一(yi)名(ming)教員(yuan)的監(jian)督下(xia)進行了測(ce)量。O-pH值顯示清洗前(qian)后(hou)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)pH值有顯著(zhu)差異。臨床研(yan)究表明，O-pH能夠通過pH值測(ce)量來區(qu)分低生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)負(fu)荷(he)和(he)高(gao)生(sheng)(sheng)物(wu)膜(mo)負(fu)荷(he)。
研究人(ren)員說，這(zhe)項(xiang)研究的(de)一(yi)個缺點是(shi)，在測試的(de)每個階(jie)段(duan)，無法對(dui)每顆牙(ya)(ya)齒的(de)相同位置(zhi)(zhi)進行一(yi)致的(de)測量。為(wei)(wei)了(le)解決這(zhe)一(yi)限(xian)制，他們將提(ti)高(gao)O-pH值(zhi)，包括生成圖像的(de)能力，可(ke)以立即向牙(ya)(ya)醫顯示(shi)高(gao)酸度(du)的(de)精確(que)位置(zhi)(zhi)，以及新(xin)蛀牙(ya)(ya)可(ke)能出現(xian)的(de)位置(zhi)(zhi)。該團隊使用多模掃描纖維內(nei)窺(kui)鏡將O-pH值(zhi)從基(ji)于(yu)點的(de)設備轉換(huan)為(wei)(wei)基(ji)于(yu)圖像的(de)設備，并在一(yi)個受試者身上(shang)測試了(le)這(zhe)個原型。
Sharma表(biao)示，不(bu)是(shi)所有菌(jun)斑中的(de)細(xi)菌(jun)都會(hui)導致蛀(zhu)牙(ya)。測量(liang)生物膜環境的(de)酸度(du)可以告(gao)訴(su)牙(ya)醫他們需要(yao)知道的(de)潛在問題區域，而無需檢測特定類型的(de)有害細(xi)菌(jun)。
Eric Seibel教授設想在病(bing)人(ren)清潔牙齒(chi)之前(qian)進(jin)行O-pH酸(suan)度測試(shi)。他(ta)表示：“牙醫會用無味的熒(ying)光染料溶液沖洗他(ta)們(men)的牙齒(chi)，然后對他(ta)們(men)的牙齒(chi)進(jin)行光學掃描，尋找產生高酸(suan)的區域，也就是牙釉質脫礦的地方。”
Eric Seibel教授稱(cheng)，他(ta)們確實(shi)需(xu)要更(geng)多的(de)(de)結(jie)果來證明這款(kuan)設(she)備在診斷方面的(de)(de)有(you)效性，但(dan)它肯(ken)定(ding)能(neng)幫助定(ding)量地了(le)解口(kou)腔健康狀況，還(huan)可以(yi)幫助患者了(le)解糖對斑塊化學的(de)(de)影響。