龋齿指示剂的研究

赵 洋 毕良佳

龋齿是口腔中发病率最高的疾病之一，主要治疗目的为彻底清除龋坏组织，最大程度上保存健康牙体组织[1]。去龋时，颜色和硬度常作为评判标准，但其判断主观，尤其是在急性龋当中，脱矿和细菌通常是弥漫性侵袭且远超变色速度故仅依靠颜色和硬度，诊断准确率较低[2]。1975年，Fusayama提出牙本质“二层龋”的理念，外层龋损牙本质为细菌感染且严重脱矿；内层龋虽脱矿但无感染，可再矿化，予以保留[3]。王宁(2004)等对内、外层龋进行氨基酸种类和含量的测定，发现外层龋中氨基酸含量发生变化，内层龋中18种氨基酸与正常含量无显著差异,可再矿化[4]。我们将鉴别内外层牙本质龋的染料称为龋齿指示剂。龋齿指示剂由染料和有机溶剂组成，通过结合脱矿的牙本质胶原纤维和孔隙渗透作用，直观的显示需去除龋损，最大限度保留健康牙体组织，对提高临床备洞的准确性具有重要意义，有效防止继发龋及牙髓疾病的进一步发展。龋齿指示剂也适用于寻找隐匿性龋，根管和发现微裂纹等。现就国内外龋齿指示剂的相关情况予以综述。

1.龋齿指示剂概念和作用

染料检测是最古老且常用的方法，早在1874-75年间King和Tomes分别用蓝色墨水和染布的墨水进行渗漏的研究。龋齿指示剂由日本科学家于1966年提出，指利用染料染色的便捷、直观判断感染牙本质龋，保留非感染牙本质龋再矿化[5]。

为了鉴别内外两层龋损，Fusayama(1975)、洪法廉[6](1990)先后分别用0.5%碱性品红丙二醇溶液和1%酸性红丙二醇溶液染色龋齿。扫描电镜下观察，外层龋为红色，内层龋不染色。20世纪70年代首次出现的Caries Detector(日本)龋齿指示剂是在碱性品红-丙二醇的基础上产生的。由于担心碱性品红具有潜在致癌性，随后被酸性红染料替代，最常用的配方是1%酸性红丙二醇。为提高其精确性，染料不断革新，相继出现绿色卡普仑，考马斯蓝和丽丝汀蓝和化妆品染料D&C、FD&C等。溶剂由最初的丙二醇扩展到聚丙二醇，目前证聚丙二醇效果最佳[7]。

2.龋齿指示剂的染色机制

2.1 结合脱矿的胶原纤维 Yip(1994)等使用健康牙进行染色，发现健康牙本质并不染色，但釉牙本质界有轻微染色，利用背散射电子成像技术发现，釉牙本质界的有机质含量明显较正常牙本质低，染色的结合部位即胶原纤维。证实了两点，一龋齿指示剂染色对象并非细菌，二染色主要是脱矿牙本质中的胶原纤维[8]。单纯脱矿不是染色原因，染色的深度与硬度和钙浓度是无关的[9]。这也契合了以往的研究，外层龋因为细菌的侵袭导致脱矿，脱矿影响了胶原蛋白的可染性，很有可能改变了胶原蛋白中氨基和其他基团的电荷，或者是破坏了分子间交联关系[10]。Almhöjd US(2014)以肼基染料为例，龋损组织中的酯键与肼衍生物共价结合，而健康牙本质中不存在酯键[11]。Almhöjd US(2015)推测出羰基与肼基染料发生反应[12]。Almhöjd US(2017)应用质谱仪和核磁验证肼基染料与龋损中羰基反应，与健康牙体组织不反应[10]。其他种类染料需进一步研究。

2.2 渗透作用 牙本质组织结构的多孔性：组织液和牙局部微环境中许多液体介质和离子由牙本质孔隙经过[13]。牙本质患龋后，牙本质小管崩解，孔隙增宽，低矿化牙本质更多孔，具有较低的机械性能和高含水量加速了染料在其中的渗透，增强了渗透作用[14]；染料分子大小：碱性品红比酸性红和亮蓝FCF更容易渗透，因为碱性品红拥有较小的分子量。分子量为76的丙二醇较分子量为300的聚丙二醇渗透更深，聚丙二醇可最大限度地限制染料通过组织孔隙，防止过度染色，其染色对于区分牙本质内外层龋更准确[7]；溶剂渗透与表面张力有关：影响因素主要有温度，表面活性剂和液体的杂质[15]。龋齿指示剂主要的溶剂成分丙二醇是一种二元醇，其低表面张力和较高的扩散性质，可以使染料迅速渗入牙本质，如当染料为番红精染料时，渗入牙本质速度快于蒸馏水[16]。总的来说，龋齿指示剂的染色程度是由染料、溶剂的分子量、溶剂的表面张力以及在感染牙本质结构特点的促进下，结合感染牙本质层的脱矿的胶原纤维。

3.五种龋齿指示剂商品简介

3.1 Seek(SEE)和Sable Seek(SES) 均生产于美国皓齿公司，目前在我国使用最为广泛的两款龋齿指示剂，注射器输送非常便捷且设计精巧，性价比高，粘结性能中等偏上。SEE： 红色，含90%丙二醇和D&C染料，PH 6.9。SES：墨绿色，含70%丙二醇和FD&C染料，PH6.5。

3.2 Caries Detector(CD) 由日本Kuraray公司生产,是按照Fusayama的原始配方第一批龋齿指示剂，在不可重新密封的两瓶塑料挤瓶里，其粘结性能良好。需要注意的是CD在洞内涂布不能超过10秒，去除染色组织时需保留至粉红色，粉红色即为可保留牙本质。CD主要红色，含1%酸性红丙二醇，PH8.7。

3.3 Caries Check(CC)由日本Nippon Shika Yakuhin公司生产一种新型龋齿指示剂，溶剂为聚丙二醇，染料分为两种，分别为红色酸性红、蓝色FCF。单瓶装，使用方便，粘结性能好。其为红色，溶液为1%酸性红聚丙二醇，染料为蓝色FCF(用于区别牙髓颜色)。

3.4 cariesmaker(CM)由德国Voco GmbH.Cuxhaven公司生产，欧洲适用范围最广的产品之一，单瓶装，使用方便，粘结性好。溶剂为1%酸性红丙二醇，染料为红色。

3.5 贝康 唯一国产龋齿指示剂，于2015年上市，由广东汕头贝康生物科技公司生产，主要成分为酸性红丙二醇，紫色，关于其的特性目前尚无研究。

4.龋齿指示剂的临床应用

4.1 龋齿指示剂主要成分对去龋的影响 染料的作用：主要在颜色上，绿色和蓝色相比于红色，与髓腔底部红色相鉴别，避免穿髓。对于腔壁中的残留龋齿指示剂对修复粘结效果，Piva E[17]Mobarak[18]等研究证实用龋齿指示剂染料对修复材料的粘结性无影响；溶剂的作用：溶剂主要利用自身表面张力有效控制染料的染色感染牙本质，主要为丙二醇和聚丙二醇。Osman(2016)等表明以丙二醇为溶剂的龋齿指示剂过多去除牙本质[19]，较高表面张力的聚丙二醇更精确的去除感染牙本质[7]。

4.2 龋齿指示剂对去细菌的作用 龋齿指示剂去龋成功的标准之一是去除感染牙本质，其染色脱矿的胶原纤维，并非细菌[20]。在牙本质龋损发生时，脱矿虽先于细菌，但龋齿指示剂主要染色外层龋，个别细菌很有可能会存在于内层的管腔中。研究也证实，龋齿指示剂确实降低了牙齿中微生物的倾向，但并没有完全消除它们[21]。Banerjee A等证实部分牙本质龋齿去除和牙齿密封充填，微生物菌群的破坏和药物的杀菌作用，阻止了病变进展[22]。Simonse等将咬合面龋洞中还能取样到微生物的牙本质进行充填，两年后再次检查，活微生物基本消除[23]。临床和放射学检查病变均被阻止，表明即便管腔中残存了些许细菌，其并不能大量增值。说明龋齿指示剂虽不能完全去除细菌，但其足以阻断病变继续发展[24]。

5.龋齿指示剂的小结及前景展望

龋齿指示剂因其简单的工序和低廉的成本，被认为是最好的保守治疗方式[25]，广泛应用于临床。截至目前，对于龋齿指示剂染色效果的研究检测包括，DIAGNOdent、荧光(Face)、“金标准”组织学检测和最准确的追踪残留微生物的聚合酶链反应(PCR)，均表明含丙二醇和聚丙二醇龋齿指示剂均具有100%特异性，均具有检测潜力，且聚丙二醇因灵敏度远优于丙二醇，可作为精准的指示作用。

目前的研究难点在于，去龋后牙本质中仍可能有细菌存在于内层管腔[26]，微生物在完全封闭会有大量降低，但原本存在于空腔中的微生物是否会在长远造成继发性损伤，仍存在质疑。因此，最理想的是龋齿指示剂是本身或借助声、光动力等，具有杀菌功能，尤其对龋病致病菌。近年来，对新型龋齿指示剂的研究成为热点，有学者试探性将酒精加入龋齿指示剂，以增强其灭菌功能，发现其在牙本质龋中的疏水作用[27]增加了其渗透性[28]，需近一步研究。

如果理想龋齿指示剂研制成功，那么即便感染牙本质也不存在隐患，这对龋齿的修复来说无疑是场革命，对于口腔的发展是有深远意义的，所以对于龋齿指示剂的更深一步研究是十分有必要的，相信理想型的龋齿指示剂的出现会对口腔医疗行业产生巨大影响。

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