Скачать электронную версию статьи (в свободном доступе).

English Abstract

ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ НАНОЧАСТИЦ ФТАЛОЦИАНИНА АЛЮМИНИЯ В РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ МИКРОПОВРЕЖДЕНИЙ ЭМАЛИ ЗУБОВ
Ю.О. Золотарева, В.Б. Лощенов

Для предотвращения разрушения эмали и развития кариозного процесса большое значение играет ранняя диагностика микроповреждений эмали зубов (микротрещины, сколы и др.). Для выявления потенциальных мест микроповреждений эмали зубов в данной работе предложено использовать наночастицы фталоцианина алюминия (НЧ AlPc). Экспериментально было показано, что флуоресцентные свойства НЧ AlPc начинают усиливаться в областях микроповреждений эмали или очагах скопления патогенной микрофлоры. Данный эффект связан с тем, что в коллоидном растворе наночастицы не обладают собственной флуоресценцией, в отличие от молекулярной формы. При взаимодействии с растворителем или патогенной микрофлорой НЧ AlPc приобретают флуоресцентные свойства. Поэтому гидрофобный AlPc может выступать в качестве «маркера» для обнаружения скрытых очагов скопления патогенной микрофлоры во время проведения лазерно-индуцированной флуоресцентной диагностики (ФД) эмали.
Для разработки метода лазерно-индуцированной ФД микроповреждений эмали была разработана модельная смесь, содержащая поверхностно-активное вещество (ПАВ), вспомогательные компоненты и коллоид НЧ AlPc в концентрации 10 мг/л. Для сокращения времени проведения лазерно-индуцированной ФД эмали и увеличения эффективности в качестве дополнительного активатора НЧ AlPc был использован протелан, который является ПАВ.
Экспериментальные исследования по взаимодействию модельной смеси с эмалью зубов ex vivo показали перспективность использования протелана для дополнительной активации НЧ AlPc, позволяя проводить диагностику поверхности эмали зубов через 3 мин после нанесения.
Статистическая обработка экспериментальных результатов показала эффективность использования разработанной модельной смеси для проведения лазерно-индуцированной ФД поверхности эмали для выявления микроповреждений эмали, которые могут привести к развитию кариесогенного процесса.

Ключевые слова: лазерно-индуцированная флуоресцентная диагностика, наночастицы, фталоцианин алюминия, эмаль зубов, диагностика кариеса

Реферат

THE USAGE OF LASER-INDUCED FLUORESCENCE AND ALUMINUM PHTHALOCYANINE NANOPARTICLES FOR THE EARLY DIAGNOSIS OF TOOTH ENAMEL MICRODAMAGES
J.O. Zolotareva, V.B. Loschenov

Early diagnosis of microdamages of tooth enamel (microcracks, cleavage, etc.) plays a great role in preventing of the enamel destruction and the development of a carious process. It has been proposed application of aluminum phthalocyanine nanoparticles (nAlPc) to determine potential areas of microdamages of the tooth enamel. It was experimentally shown that the fluorescent properties of nAlPc begin to increase in the areas of the enamel microdamage or in the region of the pathogenic microflora accumulation. This effect is since in a colloidal solution nAlPc do not have the intrinsic fluorescence, unlike the molecular form. nAlPc acquire fluorescent properties in interaction with a solvent or pathogenic microflora. Therefore, hydrophobic AlPc can be as a "marker" for detection of the hidden microdamages of tooth during laser-induced fluorescent diagnostics (FD) of enamel.
The model compound containing a surfactant, complementary components and the nAlPc colloid at a concentration of 10 mg/l was created to develop the method of laser-induced FD of the enamel microdamages. To reduce the time of the laser-induced FD of enamel and increasing of the procedure efficiency as a supplementary activator of nAlPc Protelan MST-35 (surfactant) was used.
Experimental researches of the interaction of the model compound with the tooth enamel ex vivo have shown the promise of the usage of Protelan MST-35 for additional activation of nAlPc, allowing to perform FD of the enamel surface in 3 min after application.
Also statistical processing of experimental results has showed the effectiveness of the usage of the created model compound for laser-induced FD of the enamel surface to detect enamel microdamages, which can lead to the development of a cariogenic processes.

Key words: laser-induced fluorescent diagnostics, nanoparticles, aluminum phthalocyanine, tooth enamel, carious diagnosis