In vitro natural remineralization of enamel: Characterization by conventional and synchrotron radiation-based techniques
El desarrollo de tecnologías para reconstruir el esmalte dental y restaurar la estructura del diente es de vital importancia teniendo en cuenta la incapacidad del esmalte maduro para regenerarse tras un daño sustancial. Los productos con flúor ampliamente utilizados pueden prevenir la desmineralizac...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/675122 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/675122 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Amelogenina Amelogenin Intercanvi iònic Intercambio iónico Ion exchange Remineralització Remineralización Remineralization Ciències Experimentals 52 |
| Sumario: | El desarrollo de tecnologías para reconstruir el esmalte dental y restaurar la estructura del diente es de vital importancia teniendo en cuenta la incapacidad del esmalte maduro para regenerarse tras un daño sustancial. Los productos con flúor ampliamente utilizados pueden prevenir la desmineralización y promover la remineralización en las superficies de los dientes sustituyendo los iones hidroxilo por iones fluoruro. Esta interacción forma fluorapatita en el esmalte dental, más resistente a los ácidos y estable, en lugar de hidroxiapatita (mineral original del esmalte). En el presente estudio se utiliza un enfoque diferente para inducir la remineralización, a fin de evitar las altas concentraciones de flúor con sus efectos secundarios y prolongar el tiempo de contacto entre los iones fluoruro y los dientes. Este trabajo pretende desarrollar un material dental innovador para remineralizar el esmalte dental mediante una combinación apropiada de resinas de intercambio iónico para la liberación controlada de los iones minerales que forman el esmalte dental, en presencia de amelogenina humana para guiar un adecuado crecimiento de los cristales. El novedoso producto propuesto consiste en una combinación de resinas de intercambio iónico (ácido débil y base débil) cargadas individualmente con los iones remineralizantes: Ca2+, PO43- y F-, incluyendo también Zn2+ en una cantidad menor como agente antibacteriano, junto con la proteína amelogenina. Dicho cóctel proporciona una liberación controlada in situ de los iones necesarios para la remineralización del esmalte que evita la precipitación de compuestos indeseados por el encuentro masivo de iones fuera de la superficie del esmalte, y al mismo tiempo, una guía para el crecimiento de los cristales por la proteína indicada. La proteína amelogenina está implicada en el desarrollo estructural del esmalte natural y desempeña un papel clave en el control de la morfología y la alineación del crecimiento de los cristales en la superficie del esmalte dental. Los dientes tratados se evaluaron utilizando técnicas convencionales y técnicas basadas en la fuente de luz de sincrotrón. Las limitaciones para evaluar la remineralización del esmalte dental se han superado gracias a una metodología resultante de la combinación adecuada de la radiación de sincrotrón, aplicada tanto a la microespectroscopia infrarroja como a la microdifracción de rayos-X, con la ayuda de la aplicación específica de minería de datos. Estos datos de sincrotrón, analizados con método quimiométrico adecuado, nos permiten estudiar la evolución de la estructura de las apatitas y su distribución tras el proceso de remineralización. De este modo, pudimos alcanzar la resolución espacial necesaria para determinar los cambios en la remineralización en función de la profundidad gracias a la calidad de los datos proporcionada por la fuente de luz de sincrotrón, particularmente gracias a la excepcional relación señal/ruido. Los datos de sincrotrón se trataron mediante el análisis de componentes principales y la resolución multivariante de curvas para analizar la capa mineral formada en presencia y ausencia de amelogenina, con el fin de determinar la influencia de la proteína en los cambios morfológicos del esmalte remineralizado. Este innovador material induce la remineralización dental creando una capa de fluorapatita libre de impurezas de carbonato, con una dureza equivalente a la del esmalte sano y la adecuada alineación de los correspondientes nanocristales gracias a la contribución de la amelogenina, siendo la fluorapatita más resistente a los ácidos que el mineral original. Los resultados sugieren que el nuevo producto muestra potencial para inhibir la desmineralización y promover la remineralización a largo plazo, lo que supondría la inhibición de la progresión de la caries y la protección de las estructuras dentales. |
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