строение зуба, основные характеристики эмалевого слоя

Зубы – костные структуры в ротовой полости, отвечающие за функции откусывания и пережевывания пищи, а также участвующие в процессе образования речи и звуков. От состояния зубов во многом зависит здоровье человека, а также его внешняя привлекательность. В то же время зубам нужна прочная эмаль, ведь от ее состояния зависит и здоровье ротовой полости в целом. Чтобы поддерживать здоровье и целостность структур ротовой полости, следует узнать больше о строении зубочелюстных структур.

Состав зубной эмали

Эмаль зубных единиц – наиболее прочная, износостойкая и твердая составляющая в человеческом организме. Она представляет зубам внешний или поверхностный слой, полностью покрывает его коронковую и частично шеечную часть, а также выполняет защитные функции. К числу основных характеристик эмали относят:

• Цвет зубовой эмали варьируется от белого до желтоватого, при этом она может менять оттенок (окрашиваться) в зависимости от особенностей питания или вредных привычек человека.
• Наиболее толстые участки эмали покрывают жевательные коренные зубы в области их анатомических бугров, их толщина варьируется в пределах 2,3-3,5 мм;
• Наиболее тонкие участки зубной эмали локализуются в пароксизмальных областях (местах соприкосновения в их боковой проекции), тут толщина защитного слоя достигает примерно 1,3 мм;
• Эмаль, покрывающая все зубы в ротовой полости человека, не способна к регенерации, ведь в тканях этого защитного слоя отсутствуют живые клеточные структуры;
• В зависимости от особенностей организма каждого человека, до 95% химического состава зубной эмали представлены в виде минеральных соединений. Оставшиеся проценты делят между собой вода и органические вещества примерно в соотношении 2:1 соответственно. Кроме того, в зависимости от процентного соотношения минеральной составляющей зубной эмали, она может быть более или менее прозрачной (чем выше процент минералов, тем прозрачнее становится эмаль).

3 составляющие эмали

Говоря про строение зуба, в медицинской практике врачи-стоматологи разделяют зубную эмаль на 3 составляющие, тесно сопряженные между собой:

1. Призма –в строении зубов. Каждая эмалевая призма состоит из единственной клетки амелобласта, они выступают фундаментом эмалевого слоя, проходят по всей толщине зубной эмали перпендикулярно соединению защитного слоя с дентиновым. По форме призмы бывают овальными, арочными или полигональными, толщина каждой варьируется в пределах от 3 до 5 мкм, постепенно увеличиваясь к поверхностной области эмали зуба.
2. Межпризменное вещество – выступает чем-то вроде связующего элемента, плотно обволакивающего все эмалевые призмы. Степень минерализации этого вещества ниже, чем у призм, а его толщина не может быть выше 1 мкм. В межпризменном пространстве также располагаются веретена – отростки одонтобластов, тела которых находятся в пульпозном ядре. Произрастая из области пульпы, эти отростки пронизывают зубную эмаль, доходят до ее поверхности и отвечают за функцию распознавания боли зубом.
3. Кутикула – важный элемент в строении, это тонкая поверхностная оболочка зубной эмали, которая после прорезывания стирается в области их жевательной поверхности и частично сохраняется на боковых участках.

Другие компоненты в составе эмали

Помимо уже названных основных составляющих эмалевого слоя зуба, в его химическом составе содержится и набор других компонентов:

• Неонатальная линия – присутствуя исключительно на молочных зубах, она выглядит как полоса темного цвета (практически черная). Располагается эта линия в области соприкосновения двух типов эмали, первый из которых сформировался еще до рождения малыша, а второй после.
• Пучки и пластинки зубовой эмали – это особые эмалевые формирования, содержащие призмы гипоминерализованного типа, между которыми межпризменное вещество состоит из того же материала. Примечательно, что молекулярное строение этого материала подразумевает большое количество белковых соединений. Многие стоматологи придерживаются мнения, что через упомянутые пучки и пластинки внутрь эмали из ротовой полости проникают различные микроорганизмы, прокладывающие себе путь к более глубоким зубным тканям, вызывающие кариес и т.д.
• Полосы Гунтера-Шрегера – линии, выделяющиеся на эмали зубов более темным или светлым оттенком, ширина которых не превышает 100 мкм. Они располагаются перпендикулярно по отношению к поверхности эмалевого слоя и формируются в результате вскрытия его призм.
• Линии Ретциуса – по форме напоминают смещенные от центральной они арки, расположенные симметрично по отношению друг к другу. При поперечном срезезуба эти формирования схожи с кольцами внутри ствола дерева. Образование линий Ретциуса соответствует разным периодам минерализации эмалевого слоя.

Особенности строения эмали молочных зубов

Главная отличительная особенность эмалевого слоя детских зубов заключается в том, что он менее прочный, а также значительно тоньше эмали постоянных. Объясняется это более низким содержанием в зубах минеральных соединений в соотношении с водой и органическими веществами. Учитывая эти особенности, если рассматривать молочные зубы и их эмалевый слой под микроскопом, можно заметить следующие отличия:

• В силу того, что срок службы, а также периоды минерализации и тенденции к этому процессу менее продолжительные, в строении молочных зубных единиц гораздо слабее выражены линии Ретциуса.
• Если в постоянных зубах эмалевые призмы располагаются апикально, то в молочных их направление совершенно иное, они расположены горизонтально.
• У детских молочных зубов в разы слабее выражен конечный эмалевый слой, на его поверхности отчетливо заметны призмы, при этом его структура значительно более пористая, в ней присутствуют микроскопические трещинки.

Под влиянием каждой из перечисленных особенностей зубная эмаль у детей в большей степени подвержена износу и повреждениям. По этой причине у детей значительно чаще развивается кариес, он быстрее прогрессирует, из-за чего важно регулярно посещать стоматолога и лечить зубы своевременно.

Виды повреждений зубной эмали

С течением жизни, даже при обеспечении зубам должного ухода и соблюдении предписанных стоматологами правил гигиены ротовой полости, эмалевый слой постепенно изнашивается и разрушается. Это способствуют возникновению различных заболеваний ротовой полости, влияние оказывает пища, которой питается человек и т.д.

В числе основных причин повреждения и разрушения зубной эмали врачи-стоматологи выделяют:

• Эрозия – повреждение эмалевого слоя, а затем и дентина, которое не связано с кариозными поражениями зубов. Суть этого патологического процесса заключается в нарушениях минерального обмена. В результате происходят нарушения в кристаллической структуре эмали, что проявляется ее очаговым истончением и разрушением. Внешне эрозии выглядят как локальные затемнение на зубе округлой или овальной формы. Возникновение эрозий провоцируется употреблением пищи с высокими показателями кислотности, патологиями органов ЖКТ, употреблением некоторых лекарственных средств, использованием агрессивного зубного порошка или пасты.
• Избыточная чувствительность зубной эмали – это нарушение особенно ярко проявляется в виде болезненных ощущений при воздействии на зубы холодной или горячей пищей, напитками и даже в результате соприкосновения с прохладным воздухом. Чувствительность эмали зуба развивается вследствие ее истончения под влиянием уже описанных выше факторов. Истонченный эмалевый слой грозит зубам повышенным риском кариозных поражений и других зубных патологий.
• Некроз – этим термином характеризуется множественное поражение твердых тканей зуба, особенно эмалевого слоя и дентина. Патологический процесс изначально выражается в появлении небольших светлых пятен на поверхности зуба, которые впоследствии темнеют и углубляются. Прогрессирование патологии грозит зубам разрушением и сопровождается рядом других заболеваний полости рта. К основным причинам развития некроза относят заболевания ЖКТ, гормональный дисбаланс, метаболические нарушениями в организме, работу на вредном производстве.
• Кариес – кариозное поражение, грозящеезубам, в первую очередь затрагивает эмалевый слойстроения, постепенно разрушая его и распространяясь на более глубокие ткани. Причин развития кариеса масса, от несоблюдения правил гигиены ротовой полости и нерегулярной чистки зубов, до патологий структур ротовой полости, заболеваний органов желудочно-кишечного тракта и метаболических нарушений. Если начать лечение кариеса на этапе, когда поражения затронули только эмалевый слой, можно обойтись только установкой пломбы или даже восстановлением эмали. Но прогрессирующий кариес опасен
  зубам разрушением, что может привести к необходимости его полного удаления.
• Механические повреждения – в силу того, что главная функция эмалевого слоя –предоставление защиты зубам, он в первую очередь страдает от воздействия внешних неблагоприятных факторов. К механическим повреждениям эмали относятся трещины и другие нарушения ее целостности вследствие ударов, ушибов, употребления слишком твердой пищи и т.д. Если эмаль хотя бы одного зуба подверглась агрессивному механическому воздействию, следует обратиться к врачу для проведения осмотра и, если требуется, последующего лечения.
• Клиновидный дефект –этим термином характеризуется патологический процесс, при котором оголяется область зубовой шейки. В подобных случаях негативному воздействию подвергаются наиболее тонкие и уязвимые участки эмалевого слоя, локализующиеся у основания зубов. Помимо видимого опущения десны, о повреждении эмали сигнализирует изменение ее цвета, а также острая реакция на горячее и холодное.

Укрепление зубной эмали

Сегодня в стоматологической практике существует масса эффективных способов укрепления эмали, что позволяет сохранить ее целостность, предотвратить разрушения и заболевания зубочелюстного ряда. При этом методы укрепления и защиты эмалевого слоя делятся на две группы, первые предназначены для взрослых, вторые для детей.

Укрепление молочным зубам эмали

Как было сказано ранее по отношению к молочнымзубам, их эмаль более уязвимая. Чтобы защитить ее, избавив ребенка от преждевременной потери зубочелюстных единиц и проблем в будущем, врачи выполняют следующие действия, обеспечивающие временную защиту:

• Фторирование – подразумевает обработку зубов специальными составами на основе фтора, такую процедуру рекомендуется повторять 2-3 раз в год.
• Герметизация фиссур – стоматолог выполняет процедуру заполнения углублений и борозд жевательных зубов временным пломбировочным материалом, защищая зубочелюстные структуры от негативного воздействия вредоносных микроорганизмов и других неблагоприятных факторов.
• Аппликационные гели и профилактические капы на зубы – метод основывается на обогащении эмалевого слоя полезными составляющими (фтор, кальций, витамины) посредством применения специальных средств.

Укрепление эмали коренных зубов

Чтобы сохранить коренные зубы и поддержать состояние их эмалевого слоя существует больше методов. Во-первых, это обусловлено меньшим количеством противопоказаний в отношении взрослого человека. Во-вторых, коренным зубам требуется долгосрочное укрепление.

К числу основных методов укрепления эмали постоянных зубов относят:

• Медикаментозная терапия – основывается на употреблении витаминных комплексов, содержащих витамины групп В6, В12, D. Кроме того, пациенту подбираются препараты, способствующие лучшему усвоению организмом кальция и фтора.
• Специальные гели и средства гигиены ротовой полости –в рамках этой методики используются специализированные зубные пасты и гели, содержащие компоненты, необходимые зубамдля укрепления и поддержания состояния эмалевого слоя. Также зубы подвергаются необразивной чистке в условиях стоматологического кабинета.
• Минерализация и профилактическая чистка – минерализация выполняется с использованием специальных средств для повышения прочность эмали, снижения ее восприимчивости к ряду негативных факторов. Что же касается чистки, такие процедуры выполняются стоматологами в клинике с применением специальной аппаратуры. В ходе чистки устраняется зубной налет, камень, удаляются патогенные бактерии и микроорганизмы, способные навредить эмалевому слою.
• Домашняя профилактика – для поддержания здоровья зубам и состоянию эмали, пациентам рекомендуется выполнять легкий массаж десен, обогатить рацион свежими овощами и фруктами, богатыми витаминами.

Автор: Жуков М.А.

Строение и заболевания зубов

18.12.20

Зубы — самый твердый орган организма, выполняющий функцию пережёвывания пищи. Благодаря многослойности строения, зуб является достаточно прочным и надежным органом. Три верхних слоя — зубная эмаль, дентин и цемент защищают нижний слой — пульпу зуба.
Зубная эмаль, покрывающая зуб, содержит большое количество неорганических веществ и является самой твердой частью. 
Дентин — основная часть зуба, находится под эмалью и также выстилает корень зуба. Его толщина в верхней части зуба может доходить до 6мм. 
Цемент — покрывает корень и шейку зуба и служит для более плотного закрепления зуба в десне. 
Пульпа — рыхлая ткань, содержащая большое количество кровеносных и лимфатических сосудов, нервов. Отвечает за питание зуба и защищает от проникновения вглубь микроорганизмов. 

Но несмотря на прочность и надежность, зубы, как и любой орган, подвержены заболеваниям. Кариес — процесс разрушения зуба, вызываемый бактериями. Бактерии вырабатывают кислоту, которая в свою очередь, разрушительно действует на ткани зуба. 

Причины возникновения кариеса человечество исследует уже много лет. Среди основных выделяют:
— Переизбыток сахара в рационе питания;
— Наследственный фактор;
— Общее состояние иммунитета;
— Плохая экология.

Стоматологи выделили четыре этапа развития кариеса:

1. Кариес в стадии пятна.
Появляется светлое пятно на эмали (при чистке фторсодержащим зубными пастами пятно может уменьшиться и даже исчезнуть совсем). 

2. Поверхностный кариес.
Темное видимое пятно — процесс переходит на более глубокий слой эмали. Зуб начинает реагировать на холодное — горячее, сладкое — кислое. При обращении к врачу на этой стадии лечение безболезненное и недорогое, в некоторых случаях обходится даже без сверления. 

3. Средний кариес. 
4. Глубокий кариес. 
Разрушение затрагивает верхние , а потом и нижние слои дентина. Дентин размягчается и до пульпы остается тонкий слой. Болевые ощущения становятся все чаще. Эта стадия может быть установлена только стоматологом. Лечение зубов требует тщательного прочищения кариозной полости и дальнейшего пломбирования.

Дальнейшее проникновение бактерий в пульпу потребует уже более серьезного и дорогостоящего эндодонтического лечения (удаления зубного нерва). 

<< Назад

6.Гистологическое строение эмали зуба

эмаль — твердая, резистентная к изнашиванию минерализованная ткань белого или слегка желтоватого цвета, покрывающая снаружи анатомическую коронку зуба и придающая ей твердость. Эмаль располагается поверх дентина, с которым тесно связана структурно и функционально как в процессе развития зуба, так и после завершения его формирования. Она защищает дентин и пульпу зуба от воздействия внешних раздражителей. Толщина слоя эмали максимальна в области жевательных бугорков постоянных зубов, где она достигает 2,3—3,5 мм; на латеральных поверхностях постоянных зубов она обычно равна 1—1,3 мм. Временные зубы имеют слой эмали, не превышающий 1 мм. Наиболее тонкий слой эмали (0,01 мм) покрывает шейку зуба.Эмаль — самая твердая ткань организма человека ,что позволяет ей в ходе выполнения зубом своей функции противостоять воздействию больших механических нагрузок. Эмаль содержит 95 % минеральных веществ, 1,2 % — органических, 3,8 % приходится на воду, связанную с кристаллами и органическими компонентами и свободную. Плотность эмали снижается от поверхности коронки к дентино-эмалевой границе и от режущей кромки к шейке. Ее твердость максимальна на режущих кромках. Цвет эмали зависит от толщины и прозрачности ее слоя. Эмаль не содержит клеток и не способна к регенерации при повреждении (однако в ней постоянно происходит обмен веществ ,которые поступают в нее как со стороны подлежащих зубных тканей , так и от слюны. Одновременно с поступлением ионов происходит их удаление из эмали .Эти процессы постоянно находятся в состоянии динамического равновесия. Эмаль проницаема в обоих направлениях, наименьшей проницаемостью обладают ее наружные, обращенные в полость рта, участки. Степень проницаемости неодинакова в различные периоды развития зуба. Она снижается так: эмаль непрорезавшегося зуба -» эмаль временного зуба -» эмаль постоянного зуба молодого человека -» эмаль постоянного зуба пожилого человека. Эмаль образована эмалевыми призмами и межпризменным веществом, покрыта кутикулой.Эмалевые призмы — главные структурно-функциональные единицы эмали, проходящие пучками через всю ее толщину радиально и несколько изогнутые в виде буквы S.Форма призм на поперечном сечении — овальная, полигональная или — наиболее часто у человека – арочная; их диаметр составляет 3—5 мкм Эмалевые призмы состоят из плотно уложенных кристаллов, преимущественно гидроксиапатита, и восьмикальцевого фосфата. Могут встречаться и другие виды молекул, в которых содержание атомов кальция варьирует от 6 до 14. Кристаллы в зрелой эмали примерно в 10 раз крупнее кристаллов дентина, цемента и кости: их толщина составляет 25— 40 нм, ширина — 40—90 нм и длина — 100—1000 нм. Каждый кристалл покрыт гидратной оболочкой толщиной около 1 нм. Между кристаллами имеются микропространства, заполненные водой (эмалевой жидкостью), которая служит переносчиком молекул ряда веществ и ионов.Органический матрикс, связанный с кристаллами и в ходе образования эмали обеспечивающий процессы их роста и ориентировки, по мере созревания эмали почти полностью утрачивается. Он сохраняется в виде тончайшей трехмерной белковой сети, нити которой располагаются между кристаллами. Призмы характеризуются поперечной исчерченностью, образованной чередованием светлых и темных полос с интервалами в 4 мкм, что соответствует суточной периодичности формирования эмали. Периферическая часть каждой призмы представляет собой узкий слой, состоящий из менее минерализованного вещества. Содержание белков в ней выше, чем в остальной части призмы, по той причине, что кристаллы, ориентированные под разными углами, не так плотно расположены, как внутри призмы, а образующиеся вследствие этого пространства заполнены органическим веществом. Межпризменное вещество в эмали человека на шлифах имеет очень малую толщину и развито значительно слабее, чем у животных. По строению оно идентично эмалевым призмам, однако кристаллы гидроксиапатита в нем ориентированы почти под прямым углом к кристаллам, образующим призму. Степень минерализации межпризменного вещества ниже, чем эмалевых призм, но выше, чем оболочек эмалевых призм.Межпризменное вещество обладает меньшей прочностью, чем эмалевые призмы, поэтому при возникновении трещин в эмали они обычно проходят по нему, не затрагивая призмы.Безпризменная эмаль. Самый внутренний слой эмали толщиной 5—15 мкм у дентино-эмалевой границы не содержит призм.

лечение пульпита и периодонтита

Главная ⁄ Лечение пульпита и периодонтита

Кариес – всем известное заболевание зуба. Все видели черные точечки на зубах и представляют, что это такое. А что будет, если не лечить кариес и не обращаться к врачу, мало кто себе представляет. Ответ достаточно банальный: заболевание никуда не исчезнет, а только усилится.  Но посмотрим на проблему с другой стороны: часто пациент обращается к врачу с острой зубной болью, которую уже невозможно терпеть. И именно такое состояние является следствием невылеченного кариеса. 

Чтобы осознать, что происходит, рассмотрим упрощенное строение зуба:

Верхняя часть зуба (коронка) состоит из:

—  твердой части: 1 — эмали  и  2 — дентина

—  мягкой части: 3 — пульпы.

Пульпа – кровеносная система нашего зуба, которая через отверстия в корне зуба связана с нашим организмом. У пульпы есть две основные защитные оболочки (эмаль и дентин),  чтобы ее уберечь от повреждения. Так вот, задача  оболочек пульпы не дать дойти бактериям и инфекции до нее. Эмаль и дентин как панцирь у черепахи, оберегают свое внутреннее содержимое!

Но тем не менее, в нашем организме и окружающей среде присутствует достаточно много бактерий. И причин для повреждения этих оболочек тоже немало. Если поражаются защитные оболочки пульпы, то возникает КАРИЕС. Бактерии размножаются на отданном вами же под их жизнь зубе. Поедание сладкого, наличие зубного камня, отсутствие ежедневной гигиены полости рта – все это только радует бактерии и способствует дальнейшему их размножению. Их никто не выгоняет, и они располагаются в вашем зубе, как у себя дома.

Если вы ничего не делаете, то бактерии живут себе спокойно и потихоньку съедают ваши защитные оболочки пульпы. И что же, думаете,  будет дальше, если не предпринимать никаких мер?  Очевидно, что рано или поздно бактерии прогрызут все оболочки и доберутся до пульпы.  

И вот оно! Белок содержащийся в крови нравится всем живым организмам без исключения! А вашим бактериям и подавно, т.к. они уже устали грызть твердые ткани зуба. Как только бактерии проникли в пульпу, вот он и ПУЛЬПИТ.

 Пульпит – это воспаление мягкой части зуба – пульпы.

При пульпите воспаление протекает внутри зуба.  А внутри зуба находится еще и нерв. Поэтому появляется боль, и ее уже можно почувствовать. Боль – признак того, что воспаление  зашло далеко и достигло нерва.

Обычно на этой стадии уже надо бежать к врачу срочно, и не откладывая. Но, все же, есть  ряд выносливых людей,  которые продолжают терпеть и ждать, что будет дальше.

А дальше: процесс уже запущен. Если и на этой стадии ничего не делать, то напомним, что  пульпа  связана с организмом через отверстия в корнях зуба, и продолжением будет распространение воспаления через эти отверстия.  Пульпа погибает, и бактерии двигаются  далее, за пределы зуба. А там находится  последняя граница  – ПЕРИОДОНТ. ПЕРИОДОНТ – это ткань, заполняющая зубную лунку, в которой сидит зуб,  служит связующим звеном с костью челюсти. Отсюда  берет название следующий зубной недуг —  ПЕРИОДОНТИТ.

Периодонтит – это инфекционное поражение  ткани периодонта.

Периодонтит проявляется резкими болями в области зуба, усиливающимися от прикосновения к нему. Ткань периодонта  связана с костной системой челюсти,  с нервами, кровеносными сосудами.  Именно поэтому   появляются следующие признаки: припухлость губ, щек, отечность десны, шатание  зуба. Иногда на десне обнаруживается отверстие, из которого вытекает гной. Это свищ, т.е. ранка, которая образовалась для оттока содержимого из инфицированной полости.  Это такой же процесс , как и  в гноящейся ране на коже. С одним лишь но: этот процесс возникает в замкнутом пространстве зубной лунки. Если не лечить, гной накапливается, и в конечном итоге формируется отверстие (свищ) для его выхода наружу. Резко возрастает риск потери зуба.

В итоге, заболевания зуба развиваются по следующей схеме:

КАРИЕС   >>>>>       ПУЛЬПИТ   >>>>>       ПЕРИОДОНТИТ

 

Только Вы сами решаете на какой стадии болезни обратиться к врачу! 

Статьи

С экранов телевизоров и рекламных плакатов о зубных пастах и жевательных резинках нам не устают напоминать о том, что для предотвращения кариеса необходимо неустанно очищать зубы. Нам говорят, что главной причиной кариеса становится употребление пищи, особенно, конечно, сладостей, и нет иного пути остановить разрушение зубов под воздействием вредных кислот, кроме как практически беспрерывно чистить зубы щеткой и зубной нитью, жевать жвачки, а в перерывах полоскать рот специальными растворами. Так или иначе, в голове сам собой возникает вопрос: а так ли все на самом деле или это просто маркетинговый ход от производителей всей этой продукции? Давайте разбираться.

Что такое зубная эмаль?

Мы начнем с этого вопроса, так как именно эта ткань подвержена такому заболеванию, как кариес.

Эмаль зуба – это твердая минералоподобная ткань с невысоким содержанием органических веществ.

Она отличается от других тканей организма:

• высокой механической прочностью;

• устойчивостью к воздействию кислот;

• низким уровнем растворимости.

Уровень обменных процессов в ней также крайне низок, поэтому зубная эмаль может без изменений сохраняться в полости рта, будучи не подверженной воздействию резких перепадов температур и постоянной смены химического состава окружающей ее среды.

Зубная эмаль имеет кристаллическое строение, причем кристаллы связаны органической сеткой, как бы «цементирующей» их. В состав эмали входит всего лишь 1% воды, которая образует с растворенными в ней органическими и неорганическими веществами эмалевый ликвор. Он циркулирует по органической ткани, снабжая эмаль необходимыми органическими веществами и минеральными солями.

На восприимчивость эмали к кариесу влияют следующие факторы:

• проницаемость;

• содержание минералов и других веществ;

• уровень обменных процессов;

• форма зубов и строение эмали.

С возрастом проницаемость эмали снижается, замедляются обменные процессы в ней, повышается общая минерализация, что делает ее менее подверженной кариесу.

Фтор как помощник в борьбе с кариесом

Можно сделать вывод, что зубная эмаль в определенной степени может защищать себя от кариеса сама. Одним из главных факторов ее самозащиты является фтор, содержащийся в эмали в составе фторапатита – прочного химического соединения, уменьшающего растворимость эмали под воздействием кислот. Именно поэтому в настоящее время фтор активно добавляется в зубные пасты и прочие средства, с помощью которых проводятся профилактика кариеса и лечение зубов. Впрочем, многие специалисты придерживаются мнения, что фтора, поступающего в наш организм с пищей и водой вполне достаточно для подобных целей, а избыток этого вещества может навредить.

Защитные свойства слюны

Одним из главных защитников зубной эмали от кариеса выступает слюна. Она содержит разнообразные минеральные соли, ферменты и прочие вещества, нейтрализующие действие кислот, разрушающих эмаль. В то же время состав слюны, а значит, и ее эффективность в борьбе с кариесом, очень индивидуален – он зависит от наследственности, характеристик обменных процессов в организме, особенностей питания и т.п.

Как и чем нужно питаться, чтобы исключить кариес?

Зубная эмаль разрушается под воздействием кислот, выделяемых бактериями в зубном налете и остатках пищи в межзубном пространстве. Поэтому важно вовремя очищать зубы. Естественным путем это происходит при употреблении твердой пищи – сырых фруктов и овощей и т.д. Если человек не ест твердую пищу, жует вяло, его зубы не очищаются естественным путем, на них накапливается налет и начинается разрушение.

Состав самой еды тоже имеет значение – нормальное соотношение жиров, белков, углеводов, полезных веществ важно не только для фигуры, но и для здоровья зубов.

Особенно внимательно к своему рациону должны относиться будущие мамы. Зачатки зубов плода, формируются уже на втором месяце беременности, поэтому так важно уделять повышенное внимание питанию с самого начала беременности. Для правильного формирования зубов малыша в утробе матери необходима пища, богатая животными белками (мясо, яйца, рыба, молочные продукты). Для получения нужного количества витаминов и минералов следует есть овощи и фрукты. То же касается и периода кормления грудью.

Строение здоровой эмали. Её состав, структура, свойства и функции

1. Строение здоровой эмали. Её состав, структура, свойства и функции. Выполнила: студентка 266 группы Бовт Ксения Петровна.

Эмаль – это защитная оболочка,
покрывающая анатомическую коронку зубов.
Эмаль является самой твёрдой тканью в
организме человека, что объясняется высоким
содержанием неорганических веществ .
В разных зонах расположения зуба эмаль
имеет разную толщину. С жевательной
стороны её слой тоньше, а с боковых сторон –
несколько толще.
Толщена эмали преобладает на буграх
Наиболее тонкое покрытие – у самого края
десны.
Функции эмали:
Функция эмали — защита дентина и пульпы зуба от
воздействия внешних раздражителей.
Обеспечивается прежде всего благодаря высокой
способности эмали переносить значительные
механические нагрузки.
Только благодаря этому зубы выполняют свое
назначение – откусывают и измельчают пищу.
Эмаль имеет следующий состав:
неорганические вещества — 95%
основная масса компонентов представлена кристаллами
Гидроксиапатита (75%)
Карбонатного апатита (12%)
Фторапатита (1%)
И др. формами апатита
Мg, Na, Cl, K, Zn, Si и др.
органические — 1,2%
(белков, липидов, углеводов)
вода — 3,8%.
Свободная и связанная с кристаллами

5. Структура эмали зубов.

Физиологически зрелая эмаль состоит из
пучков призм и межпризменного вещества.

9. Гидроксиапатиты.

Имеют сложную многоуровневую организацию:
Структура первого порядка — элементарная
ячейка гидроксиапатита.
Структура второго порядка — кристалл
гидроксиапатита (2500кДа), состоит из
2500 элементарных ячеек.
Структура третьего порядка — эмалевая
призма, состоит из тысяч и миллионов
кристаллов.
Структура четвертого порядка – пучки
эмалевых призм.
А10(ВO4)6(Х)2
Молярное соотношение Ca/F
= 1/67

12. Свойства эмали:

Не содержит клеток и не способна к регенерации.
Обладает достаточной проницаемостью для
минеральных компонентов;
Транспорт веществ через эмаль осуществляется
одновременно в двух направлениях
В эмали постоянно идут процессы обновления и
поддержания постоянства её состава за счёт де- и
реминерализации. В основе этих процессов лежат
способность кристаллов гидроксиапатита к ионному
обмену и способность белков эмали к химической
связи с гидроксиапатитом;
Благодаря своему строению и химическому составу,
эмаль обладает высокой резистентностью, но её
проницаемость может увеличиваться под действием
органических кислот, высокой температуры, при
накоплении углеводов, в результате
жизнедеятельности микрофлоры полости рта.
Эмаль является тканью с очень низкой
интенсивностью обменных процессов.
Сформированная эмаль лишена
способности к росту и не способна к
регенерации.
С возрастом происходит снижение ее
проницаемости.

14. Спасибо за внимание!

Почему дети больше подвержены кариесу больше, чем взрослые? – Kids Smile

Почему взрослые менее подвержены кариесу, чем дети, и почему диагноз периодонтит — не является приговором во взрослой стоматологии? 🗯
⠀
Все дело в различии строения детских и взрослых зубов!
⠀
У взрослых все зубы (28-32) постоянные, а у детей зубы (20) временные до определенного возраста. Детки чистят зубы гораздо хуже, эта привычка ещё не выработалась, поэтому в детской стоматологии есть заветный «второй шанс», когда можно извлечь урок, исправить, научиться и впредь следить за коренными зубами, вооружившись знаниями. У взрослых такого шанса нет! Но зато есть другие преимущества.
⠀
Например:
⠀
▫️Зуб взрослого человека более прочный и с годами с пастой из фтора становятся еще сильнее, и его сопротивляемость кариесу достаточно высока из-за химической более устойчивой формулы — фторапатита, нежели наш родной гидроаксиапатит. У ребенка наоборот – ткани зуба более пористые и кариес возникает достаточно быстро, а нерв может воспалиться уже через полгода.
⠀
▫️Качество эмали. У молочного зуба эмаль тоньше, поскольку его минерализация меньше, чем у постоянного зуба. После прорезывания, любой зуб еще доминерализуется около 2 лет! Поэтому зубы с 6 лет и до 14 также сильно подвержены кариесу. В общем спокойно вздохнуть можно только после 14 лет 😅
⠀
▫️ Если нерв воспалился, то уже пора лечить корень зуба! У молочных зубов в силу их природы запускается процесс рассасывания корня. Зуб как бы убегает от зачатка постоянного, чтобы его не повредить! А у взрослого зуба корни не рассасываются так быстро, поэтому шансы на герметичное пломбирование выше. Поэтому в детстве, диагноз периодонтит чаще идет на удаление после того, как мы видем резорбцию корней. Лечить «продырявлений зуб» уже не имеет смысла.
⠀
У взрослых, напротив, строение корней и развитая иммунная система позволяет успешно лечить периодонтит, качественно прочищать каналы и таким образом спасать зуб!
⠀
Какой же мы можем сделать вывод?
⠀
Структура эмали, строение постоянного зуба и его критическое отличие от молочного, развитая иммунная система взрослого человека и качество гигиены однозначно в большинстве случаев позволяют утверждать, что взрослые подвержены возникновению кариеса меньше, чем дети!

Обнаружены беспрецедентные детали структуры зубной эмали

Ученые использовали комбинацию передовой микроскопии и методов химического обнаружения, чтобы раскрыть структурный состав эмали человеческого зуба с беспрецедентным атомным разрешением, выявив узоры решетки и неожиданные неровности. Полученные данные могут привести к лучшему пониманию того, как развивается кариес и что его можно предотвратить. Исследование было частично поддержано Национальным институтом стоматологических и черепно-лицевых исследований (NIDCR) при Национальных институтах здоровья.Результаты появляются в Nature.

«Эта работа предоставляет гораздо более подробную информацию об атомном составе эмали, чем мы знали ранее», — сказал Джейсон Ван, доктор философии, программный директор NIDCR. «Эти открытия могут расширить наши взгляды и подход к укреплению зубов против механических сил, а также к восстановлению повреждений, вызванных эрозией и кариесом».

Ваши зубы удивительно эластичны, несмотря на то, что они всю жизнь переносят стресс и напряжение, связанные с кусанием, жеванием и едой.Эмаль — самое твердое вещество в организме человека — в значительной степени отвечает за эту стойкость. Высокое содержание минералов придает ему прочность. Эмаль образует внешнее покрытие зубов и помогает предотвратить кариес или кариес.

По данным Всемирной организации здравоохранения, кариес является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний, от которого страдают до 90% детей и подавляющее большинство взрослых во всем мире. При отсутствии лечения кариес может привести к болезненным абсцессам, инфекции костей и потере костной массы.

Разрушение зубов начинается, когда избыток кислоты во рту разрушает эмалевый покров. Ученые давно ищут более полную картину химических и механических свойств эмали на атомном уровне, чтобы лучше понять — и потенциально предотвратить или обратить вспять — потерю эмали.

Чтобы исследовать эмаль в мельчайших масштабах, исследователи используют методы микроскопии, такие как сканирующая просвечивающая электронная микроскопия (STEM), которая направляет пучок электронов через материал, чтобы отобразить его атомный состав.

Исследования STEM показали, что в наномасштабе эмаль состоит из плотно сгруппированных продолговатых кристаллов, которые примерно в 1000 раз меньше по ширине, чем человеческий волос. Эти крошечные кристаллиты состоят в основном из минерала на основе кальция и фосфата, называемого гидроксилапатитом. Исследования STEM в сочетании с методами обнаружения химических веществ указали на присутствие гораздо меньших количеств других химических элементов, но уязвимость эмали к повреждению пучками электронов высокой энергии не позволяла провести более тщательный анализ при необходимом уровне разрешения.

Чтобы определить эти второстепенные элементы, группа ученых из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, использовала инструмент визуализации, называемый атомно-зондовой томографией. Последовательно удаляя слои атомов из образца, этот метод обеспечивает более четкое представление вещества по атомам. Северо-западная группа была одной из первых, кто использовал томографию атомного зонда для исследования биологических материалов, в том числе компонентов зубов.

«Более ранние исследования выявили основной состав эмали, что похоже на знание общего состава города с точки зрения его населения», — сказал старший автор Дерк Йостер, доктор философии.D., профессор материаловедения и инженерии Северо-Западного университета. «Но он не говорит вам, как все работает в местном масштабе в городском квартале или отдельном доме. Атомно-зондовая томография дала нам более подробное изображение ».

Ученые использовали атомно-зондовую томографию и передовые методы STEM, дополняя друг друга, чтобы преодолеть предыдущие технические ограничения. Исследователи из Северо-Запада работали с экспертами по визуализации во главе с Леной Куркутис, доктором философии, доцентом прикладной и инженерной физики и директором по электронной микроскопии в Национальном пользовательском центре материаловедения Корнельского университета PARADIM в Итаке, Нью-Йорк.В Корнелле ученые соединили сверхбыстрый химический детектор со STEM при очень низких температурах, чтобы минимизировать повреждение эмали и собрать более подробные химические данные. Дополнительные подходы позволили команде собрать информацию на нескольких уровнях разрешения, чтобы получить более полное представление о химических и структурных особенностях кристаллитов эмали.

Результаты показали, что кристаллиты состояли из непрерывной однородной решетки атомов гидроксилапатита. Однако структура решетки оказалась изобилующей темными искажениями, особенно в самом внутреннем ядре кристаллитов.

При более внимательном рассмотрении керна выяснилось, что эти дефекты были вызваны присутствием второстепенных элементов, на которые намекали предыдущие исследования. Одним из таких элементов был магний, который был сильно сконцентрирован в двух различных слоях ядра. Центральный регион также был богат натрием, фтором и карбонатом. По бокам от ядра располагалась «оболочка» с гораздо более низкими концентрациями этих элементов.

«Мы предположили, что человеческие кристаллиты будут похожи по составу на эмаль грызунов, которая широко используется исследователями для понимания человеческой эмали», — сказал соавтор исследования Пол Смитс, доктор философии.D., научный сотрудник Северо-Западного экспериментального центра атомных и наномасштабных характеристик. «Но это было не так — человеческая эмаль гораздо сложнее химически, чем мы думали».

Визуализация реконструкции трех изображений эмали человека одного и того же образца кристаллитов эмали, атомно-зондовая томография выявляет распределения трех второстепенных элементов, причем каждая цветная точка представляет отдельный атом. Эти карты показывают, что магний присутствует в двух отдельных слоях ядра, а фтор и натрий сильно сконцентрированы в областях между кристаллитами, известными как межзеренная фаза.Карен ДеРочер, Северо-Западный университет

Ученые подозревали, что неровности, вносимые слоями магния, вызывают области деформации в кристаллите. Компьютерное моделирование подтвердило их догадку, предсказав более высокие напряжения в ядре, чем в оболочке.

«Стресс может показаться плохим, но в материаловедении он может быть полезен, и мы думаем, что он может сделать эмаль в целом более прочной», — сказала соавтор исследования Карен ДеРочер, аспирантка лаборатории Джостера. «С другой стороны, предполагается, что эти напряжения сделают ядро ​​более растворимым, что может привести к эрозии эмали.

Действительно, когда исследователи подвергли кристаллиты воздействию кислоты — подобно тому, что происходит во рту — ядро ​​показало большую эрозию, чем оболочка. Дальнейшее моделирование и эксперименты будут необходимы для подтверждения этих результатов, а также для изучения идеи о том, что напряжение, вызванное химическими примесями, может укрепить эмаль и сделать ее более устойчивой к разрушению. Группа также планирует продолжать использовать эти подходы, чтобы узнать больше о том, как кислота влияет на эмаль.

«Эта новая информация позволит моделировать деградацию эмали на основе моделей, что было невозможно раньше, что поможет нам лучше понять, как развивается кариес», — сказал ДеРоше.

Результаты могут привести к новым подходам к укреплению эмали и предотвращению или обращению вспять образования полостей.

Ссылка
DeRocher, K.A., Smeets, P.J.M., Goodge, B.H. и другие. Химические градиенты кристаллитов эмали человека. Nature 583, 66–71 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2433-3.

Эта статья переиздана по следующим материалам. Примечание: материал мог быть отредактирован по объему и содержанию. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с цитируемым источником.

«Структура эмали астрапотеров и ее функциональное значение» Джона М. Ренсбергера и Ганса Ульриха Пфретцшнера

Абстрактные

Астрапотеры, крупные вымершие копытные животные Южной Америки, разделяют с носорогами перекрест вертикальной призмы в эмали щечных зубов. Сходство распространяется не только на направление плоскостей перекреста. Вертикальный перекрест у астрафотеров ограничен внутренней частью эмали и имеет равномерно четко очерченные зоны, в которых направление призмы отличается почти на 90 °, и зоны разделены узкими переходными границами промежуточного направления призмы.Наружная эмаль состоит преимущественно из призм, направленных наружу и окклюзионно. Внутри внешней эмали находится область пересекающихся по горизонтали призм; здесь угол перекрестия обычно меньше, чем у внутренних вертикально перекрещивающихся призм.

За исключением горизонтального перекрестия внешней эмали, эти условия соответствуют структурам, которые были описаны для носорогов. Эти особенности, вместе со сходством направления преджизненных трещин и грубой формы щечных зубов, подразумевают, что астрапотеры и носороги имеют по существу одну и ту же систему механики щечных зубов.

Однако микроструктура собачьей эмали у астрапотеров отчетливая. Нижняя эмаль клыков олигоцена Parastrapotherium демонстрирует форму вертикального перекрещивания, измененного волнообразным изгибом призматических зон, тогда как перекрест у клыков носорога является горизонтальным. Нижний клык у Parastrapotherium подвергался различным условиям нагружения, судя по множеству направлений преджизненных трещин. Модифицированный вертикальный перекрест теоретически должен сопротивляться растрескиванию под различными направлениями растягивающих напряжений.Это подтверждается извилистыми дорожками трещин, которые имеют направление, различающееся до 90 °. То, что в течение жизни в эмали возникали различные напряжения, подтверждается характером преджизненных трещин в Parastrapotherium . Эмаль верхнего клыка астрапотера в позднем миоцене не имеет перекреста, но, возможно, сопротивлялась растрескиванию при различных условиях нагрузки из-за трехмерного волнообразного изгиба призм.

Рекомендуемое цитирование

Ренсбергер, Джон М.и Пфретцшнер, Ганс Ульрих (1992) «Структура эмали астрапотеров и ее функциональное значение», Сканирующая микроскопия : Vol. 6 : Нет. 2 , Статья 15.
Доступно по адресу: https://digitalcommons.usu.edu/microscopy/vol6/iss2/15

СКАЧАТЬ

С 01 марта 2021 г.

МОНЕТЫ

Структура эмали слепышей

Дариуш Новаковский, Леонид Рековец, Александр Ковальчук, Эдуард Павлина и Виталий Демешкант

Номер статьи: 21.2.18A
https://doi.org/10.26879/846
Авторские права Палеонтологическое общество, май 2018 г.

Биографии авторов
Рефераты на простом и многоязычном языках
Версия PDF

Подача: 31 декабря 2017 г. Приемка: 4 мая 2018 г.

{flike id = 2220}

РЕФЕРАТ

В статье представлены результаты исследования ультраструктуры коренной эмали зуба † Anomalomys gaillardi из позднего миоцена и некоторых вымерших и современных видов Spalacidae (Rodentia, Mammalia) с территории Украины.Мы характеризуем сходство и различия в строении эмали между вымершими и современными формами, а также между разными таксонами в пределах родов † Anomalomys , † Pliospalax и Spalax . Анализ показывает, что эмаль зубов исследуемых видов является многослойной и различается наличием разных ее типов, а также расположением призм. Более сложная структура эмали была обнаружена у † Anomalomys gaillardi из позднего миоцена Украины по сравнению с плиоценом † Pliospalax и особенно плейстоценом и недавним Spalax .Это позволяет предположить, что аномаломииды и спалациды имеют отдаленное родство и эволюционировали независимо друг от друга.

Дариуш Новаковски. Вроцлавский университет наук об окружающей среде и биологии, факультет антропологии, ул. Кожуховская 5, Вроцлав, 51-631 Польша.
Леонид Рековец. Вроцлавский университет наук об окружающей среде и биологии, Институт биологии, ул. Хелмонского, 38c, Вроцлав, 51-630 Польша.
Александр Ковальчук. Национальный музей естествознания НАН Украины, отдел палеонтологии, ул. Богдана Хмельницкого, 15., Г. Киев, 01030 Украина.
Эдвард Павлина. Вроцлавский университет наук об окружающей среде и биологии, факультет генетики, ул. Кожуховская, 7, Вроцлав, 51-631 Польша.
Виталий Демешкант. Вроцлавский университет наук об окружающей среде и биологии, Институт биологии, ул. Хелмонского, 38c, Вроцлав, 51-630 Польша,

Ключевые слова: эволюция; конвергенция; слепыши; морфология; зубы; Украина

Окончательное цитирование: Новаковский, Дариуш, Рековец, Леонид, Ковальчук, Александр, Павлина, Эдуард и Демешкант, Виталий.2018. Ультраструктура эмали коренных зубов у † Anomalomys gaillardi и некоторых таксонов спалацид (Rodentia, Mammalia). Palaeontologia Electronica 21.2.18A 1-15. https://doi.org/10.26879/846
palaeo-electronica.org/content/2018/2220-enamel-structure-of-mole-rats

Авторские права: май 2018 г. Палеонтологическое общество.
Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
creativecommons.org/licenses/by/4.0/

ВВЕДЕНИЕ

Со второй половины ХХ века ряд публикаций был посвящен исследованиям ультраструктуры эмали зубов позвоночных животных, в основном млекопитающих (von Koenigswald, 1980, 1997a, 1997b; Martin, 1993, 1997; Kalthoff, 2000; Рековец и др., 2015). Вымершие и недавние полевки, хомяки, бобры (Rodentia), пищухи, зайцы (Lagomorpha), летучие мыши (Chiroptera), волки, лисы (Carnivora), а также киты и дельфины (Cetacea) являются на данный момент наиболее изученными группами в этом аспекте. (фон Кенигсвальд и Мартин, 1984; Стефен, 1999; фон Кенигсвальд и Мёрс, 2001; Мартин, 2004; Рековец, Новаковски, 2013; Лох и др., 2015; Рабиняк и др., 2017).

Считается, что ультраструктура эмали имеет таксономическое значение (von Koenigswald and Martin, 1984; von Koenigswald, 1997a, 1997b; von Koenigswald and Pfretzschner, 1991). Определенные слои эмали отсутствуют у некоторых групп грызунов, например, в случае тангенциальной эмали у степных леммингов (von Koenigswald, Tesakov, 1997) или пластинчатой ​​эмали у примитивных полевок (von Koenigswald, 1980). Эти вариации видоспецифичны и могут быть характерны либо для всех типов зубов, либо только для определенных морфологических элементов одного и того же зуба, таких как кониды у полевок (Рековец, Ковальчук, 2017) или флексии и фоссеты у бобров (Рековец, Новаковский, 2013). ).

Ультраструктура эмали землекопов (Spalacidae) и морфологически близких групп еще мало изучена. Имеется лишь несколько публикаций (Flynn et al., 1987; Kalthoff, 2000; Rekovets et al., 2015), посвященных особенностям строения эмали у некоторых видов родов Rhizomys и † Anomalomys , а также также представители семейства Spalacidae (von Koenigswald, 2004). Фейфар (1972) предположил, что аномаломииды и спалациды тесно связаны и произошли от Tachyoryctoidinae.Hugueney и Mein (1993) утверждали, что олигоценовые Tachyoryctoidinae тесно связаны со Spalacinae из-за наличия производных зубных структур. По мнению Топачевского (1969), Spalacinae филогенетически родственны Prospalacinae. Однако де Брюйн (1984) предположил, что † Prospalax Méhely, 1908 в Méhely (1909) ближе к † Anomalomys , чем к Spalax , и, следовательно, должен быть включен в Anomalomyinae.

Целью нашего исследования является детальное изучение ультраструктуры эмали коренных зубов (а именно ее стратификация, расположение призм и структура IPM) в † Anomalomys gaillardi из позднего миоцена Украины, а также в † Pliospalax и Spalax из Восточной Европы.Гипотеза состоит в том, что ультраструктура эмали как дополнительный морфологический признак позволит нам прояснить вопрос о филогенетическом сродстве аномаломиид и спалацид.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалом для исследования послужила серия коренных зубов † Anomalomys gaillardi из позднего миоцена Украины, вымершего вида семейства Spalacidae из плиоценовых и плейстоценовых отложений Украины. Также были исследованы зубы недавних Spalax leucodon и Spalax microphthalmus с юга Украины (таблица 1).Все исследованные экземпляры хранятся в отделе палеонтологии Национального природоведческого музея НАН Украины, г. Киев (НМНХУ-П). Эмаль исследовали на поперечных срезах жевательной поверхности коренных зубов по всему периметру зуба, а также на флексиях и фоссеттах. Здесь мы описываем микроструктуру зубной эмали перечисленных выше таксонов (в частности, радиальный и пластинчатый типы эмали в различных модификациях, без призматическую внешнюю эмаль, межпризматический матрикс).

Подготовка зубов к анализу проводилась по Фон Кенигсвальду (1980). Образцы шлифовали сразу после заливки в эпоксидную смолу (комплект Epoxy Embedding Medium kit — 45359 Sigma-Aldrich GmbH). Качество измельчения контролировали под стереомикроскопом. Образцы промывали в течение 10 секунд в 5% растворе HCl, затем этанолом и помещали на 30 секунд в ультразвуковой аппарат для удаления пыли. Поперечные сечения были стандартными для всех образцов и анализировались на сканирующем электронном микроскопе Zeiss LEO 435 в Лаборатории электронной микроскопии Вроцлавского университета наук об окружающей среде и биологии (Польша).Изображения были сделаны при разном увеличении. Подготовка и фотографирование исследованных образцов проводились во Вроцлавском университете наук об окружающей среде и биологии.

Таксономия соответствует Bolliger (1999) для Anomalomyidae и Wilson and Reeder (2005) для Spalacidae. Стоматологическая номенклатура (рис. 1) соответствует Topachevsky (1969), Sarica and en (2003). Верхние моляры обозначаются сокращенно M1, M2 и M3, а нижние моляры — m1, m2 и m3. Терминология эмали соответствует фон Кенигсвальду и Зандеру (1997).Региональное подразделение ярусов восточного Паратетиса следует по Topachevsky et al. (1997, 1998), Nesin and Nadachowski (2001), а зонирование наземных млекопитающих следует Mein (1999).

Используемые сокращения: HSB , полосы Хантера-Шрегера; EDJ , переход эмаль-дентин; МПМ , межпризматическая матрица; L , пластинчатая эмаль; MN — Зона неогеновых млекопитающих; MQR , Зона четвертичных млекопитающих грызунов; ОЭС , внешняя эмалевая поверхность; PLEX , внешняя без призматическая эмаль; R , эмаль радиального типа.

СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

Семья † ANOMALOMYIDAE Schaub, 1925
Род † ANOMALOMYS Gaillard, 1900

Типовой вид. † Anomalomys gaudryi Mein and Freudenthal, 1971

† Anomalomys gaillardi Viret and Schaub, 1946
Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

Материал. Один M1, два M2, один m1, один m2, один m3. Все из местонахождения Грицев (поздний миоцен, MN 9), Западная Украина.

Описание. Весь периметр M1 (рис. 2.1-6) состоит из эмали, состоящей из двух различных типов: наружной радиальной (примерно 40% от общей толщины эмали) и внутренней пластинчатой ​​(примерно 60% толщины эмали). . Хорошо выраженные призмы в радиальной эмали имеют строго линейное расположение от EDJ до OES (рис. 2.2-3). В пластинчатой ​​эмали четко видны призмы, расположенные наклонно пластинчатым образом (рис. 2.5). На параконе около OES в IPM почти полностью отсутствуют призмы (рисунок 2.2, 2.6). На язычной стороне зуба ПЛЕКС не выражен. Пластинчатый тип около EDJ имеет типичное строение (рис. 2.3, 2.5). Граница между двумя основными типами эмали четко видна, хотя структуры IPM соединяются плавно и постепенно. Эмаль метафлексии и мезофлексии состоит только из радиального типа с линейными структурами IPM и призмами, особенно вблизи OES (рис. 2.1).

Как и М1, эмаль М2 (рис. 3.1-6) состоит из линейно расположенных структур радиального типа, составляющих 60% общей толщины эмали, и довольно переплетенных структур пластинчатого слоя, составляющего до 40% толщины. .В отличие от M1, пластинчатая эмаль на гипоконе уже радиальной, а также появляется снова на метаконусе и параконе. Кроме того, пластинчатый тип имеет более примитивную структуру (т.е. переплетение плохо развитых призм четко не выражено; подробности см. В von Koenigswald (1980)) по сравнению с M1 (рис. 3.1, 3.4). Радиальная эмаль, прилегающая к OES, всегда сопровождается слабым PLEX, который исчезает при сужении пластинчатого типа (рис. 3.4). Граница между радиальным и пластинчатым слоями отчетливо видна, но не резкая (рис.3). Радиальная эмаль — единственный тип на гипоконусе и парафлексе. Призмы ориентированы вертикально. Такая же структура наблюдается и на метафлексиях.

Эмаль m1 бывает двух типов (радиальная и пластинчатая) и остается по всему периметру зуба (рис. 4.1-4). Радиальная эмаль обладает МПС линейной структуры с тонко упакованными призмами. Пластинчатый тип составляет около 40% от общей толщины эмали. Он имеет не перекрестное строение в местах сужения на гипокониде и протокониде (рис.3). Радиальная эмаль образует плохо структурированный PLEX-тип (за исключением гипоконида). Пластинчатая эмаль на флексидах и фоссеттидах отсутствует. Структура радиальной эмали в целом аналогична структуре других зубов, за исключением несколько хаотичного расположения шероховатых призм по направлению к ОЭС.

Особенностью m2 (рис. 5.1-4) является слаборазвитая и примитивная пластинчатая эмаль, расположенная только на мета-, мезо- и энтоконидах. Он занимает 20% от общей толщины эмали, а структуры IPM слегка переплетены и заполнены призмами (рис.5.1). В областях, где присутствует пластинчатая эмаль, на OES появляется слабый PLEX (рис. 5.4).

Эмаль м3 (рис. 6.1-6) на протокониде и метакониде двухслойная с пластинчатым типом примитивного строения и слабо развитым PLEX (до 20% от общей толщины эмали; рис. 6.1, 6.3). Кристаллиты IPM анастомозируют между призмами и становятся очевидными там, где призмы срезаются под наклоном (рис. 6.5). В местах, где присутствует пластинчатая эмаль, также обычно развивается слабый PLEX.На фоссеттидах присутствует только радиальная эмаль с грубой структурой IPM и одиночными призмами (рис. 6.2). Особый интерес представляет структура эмали гипоконида. Радиальная эмаль практически полностью лишена IPM и состоит из призм, наклоненных к OES. Вблизи этой границы наблюдаются линзовидные структуры разного размера, расположенные параллельно (рис. 6.6). По словам фон Кенигсвальда (личный комментарий, 2014), они могут представлять собой сухие трещины эмали.

Примечания. Структура эмали всех исследованных коренных зубов в † Anomalomys gaillardi в целом одинакова и имеет два четко определенных типа — хорошо развитую лучевую и менее развитую пластинчатую. Последний в основном представлен по периметру верхних коренных зубов. Обычно этот тип эмали отсутствует на протоконидах и гипоконидах нижних коренных зубов или представлен здесь в примитивной вариации. PLEX может присутствовать вместе с пластинчатой ​​эмалью по периметру зуба.Кроме того, радиальная эмаль возле EDJ часто образует сетчатую IPM, в которой иногда отсутствуют призмы. Эмаль флексуса показывает только радиальный тип эмали. Специфика трещин и расположения призм, выявленных на гипокониде m3, требует дополнительного объяснения. Такая сложная структура эмали коренных зубов у † Anomalomys по сравнению со Spalacidae, вероятно, отражает их травяное питание в миоценовых степных ландшафтах (Ковальский, 1994; Топачевский и др., 1996).

Семейство SPALACIDAE Gray, 1821
Род † PLIOSPALAX Kormos, 1932
† Pliospalax macoveii (Simionescu, 1930)
Рисунок 7

Материал. Два М3, Краснополь (ранний плиоцен, MN 14), юг Украины.

Описание. Видна только радиальная эмаль по периметру M3 (Рисунок 7.1-6), образованная из очень тонкого IPM, который расположен строго параллельно или образует сетчатую структуру (Рисунок 7.1-3). Вблизи EDJ перекрест матрицы отчетливо виден и лучше выражен (Рисунок 7.2). Клетки матрикса имеют линзовидную форму, заполненную отчетливыми и очень маленькими призмами (рис. 7.5). Такое же строение лучевой эмали характерно для флексий. Призмы очень маленькие и расположены в матрице случайным образом. Ближе к OES IPM образует PLEX (рис. 7.3, 7.6). Пластинчатая эмаль в Pliospalax не идентифицирована.

† Pliospalax odessanus (Топачевский, 1969)
Рисунок 8

Материал. Две М3, Одесские катакомбы (средний плиоцен, MN 15), юг Украины.

Описание. Эмаль на М3 (рис. 8.1-6) представлена ​​двумя типами. Радиальный занимает 70-80% от общей толщины эмали, остальное — ПЛЕКС. IPM представлен тонкими параллельными элементами и содержит небольшие одиночные призмы, наклоненные к EDJ (особенно в средней части; рис. 8.3). На EDJ видна сетчатая структура IPM с длинными ячейками, заполненными призмами, наклоненными к EDJ. На OES имеется довольно хорошо выраженная и относительно толстая PLEX-эмаль (Рисунок 8.5-6). Эмаль на фоссеттах и ​​флексиях радиального типа. Элементы IPM хорошо развиты и расположены параллельно или перекрестно. Промежутки между IPM заполнены небольшими призмами (рис. 8.1, 8.3). Никаких модификаций радиального слоя на OES или EDJ нет.

Род SPALAX Güldenstaedt, 1770
† Spalax minor Topachevsky, 1959
Рисунок 9

Материал. Два М2, Тарханкут (поздний плейстоцен, MQR 8), Крым, юг Украины.

Описание. Эмаль по длине m2 (рис. 9.1-4) образована радиальным типом (90% ее общей толщины) и примитивным PLEX, особенно на OES. Ячейки IPM не всегда полностью заполнены призмами (рис. 9.1-2, 9.4). Радиальная эмаль состоит из очень маленьких элементов IPM, расположенных линейно и параллельно (рисунок 9.2). Эти структуры напоминают очень маленькую сетку, особенно возле EDJ. Ячейки IPM удлиненные и двояковыпуклые, малогабаритные и заполнены небольшими отдельными призмами, наклоненными к OES (рис.9.1, 9.4). Флекси и фоссеты имеют очень похожую структуру эмали, состоящую из радиального типа эмали с плотно упакованными призмами и IPM. Рядом с ОЭС виден слабо развитый ПЛЕКС.

Примечания. Структура эмали † Spalax minor в целом аналогична таковой у Pliospalax macoveii из Краснополя. Однако существуют различия в структуре эмали у видов спалацидов из одесских катакомб, где PLEX-HSB состоит из грубых элементов.

Spalax microphthalmus Güldenstaedt, 1770
Рисунок 10

Материал. Два М3, Последние, юг Украины.

Описание. М3 (рис. 10.1-6) с двумя фоссеттами и гипофлексусом принадлежит взрослой особи. Вся эмаль по периметру зуба радиального типа. В некоторых местах видна слегка сетчатая структура IPM (рис. 10.1, 10.5). Эмаль более примитивна, чем у Spalax leucodon (см. Ниже).В OES IMP образует неструктурированный тонкий PLEX (рис. 10.6). Эмаль на флексиях также бывает только радиального типа, но с несколько иным расположением IPM и призм. С обеих сторон флексуса матрица имеет преимущественно сетчатую структуру с призмами. При этом призмы отсутствуют и на наиболее загнутых участках поверхности зуба (рис. 10.1-2). По всему периметру возле EDJ хорошо виден очень тонкий PLEX. Эмаль на одном и том же флексе может состоять из сетчатых и линейных структур IPM, заполненных призмами.Ближе к OES видна тонкая эмаль из плексигласа (рис. 10.4).

Spalax leucodon (Nordmann, 1840)
Рисунок 11

Материал. Два М3, Последние, юг Украины.

Описание. Исследуемый объект M3 (рис. 11.1-6) принадлежит взрослому человеку; зуб изношен, сохранились фоссеты, но гипострия уже отсутствует. Эмаль по периметру зуба почти целиком состоит только из радиальной эмали, которая существенно различается по ширине.Эмаль представлена ​​четырьмя различными структурными модификациями. Во-первых, радиальная эмаль, расположенная вблизи EDJ, занимает около 30-35% от общей ширины. IPM относительно грубый, с четкой сетчатой ​​структурой; его ячейки заполнены относительно мелкими отдельными призмами, а ближе к EDJ призмы отсутствуют (рис. 11.2, 11.5). Модификация среднего слоя радиальной эмали характеризуется тонкими и мелкими структурами IPM, которые расположены линейно, плотно прилегают друг к другу, а промежутки между ними заполнены призмами (рис.11.2). Это наиболее плотно уложенная разновидность радиальной эмали; занимает около 40% от общей ширины эмали. Граница между сетчатой ​​и линейной эмалью не такая резкая, но достаточно отчетливая. Ближе к OES линейная структура IPM относительно быстро заменяется неструктурной и выглядит как наклонно режущие элементы IPM без призм (рис. 11.1-2). Он занимает не более 10% от общей толщины эмали. ПЛЕКС виден рядом с OES (рис. 11.2). Радиальная эмаль сохраняется с помощью аморфных структур IPM и небольшого количества призм на некоторых участках периметра зуба.

Эмаль на фоссетах также бывает только радиального типа. IPM (рис. 11.1, 11.3) имеет грубую или тонкую линейную структуру (рис. 11.1), состоящую из небольших призм. На EDJ IPM образует тонкий (до 5% ширины эмали) слой с сетчатой ​​структурой и небольшим количеством призм (рис. 11.3, 11.6). Вблизи OES наблюдается слабый PLEX (до 10%).

Примечания. Оба современных вида ( Spalax microphthalmus и S. leucodon ) характеризуются наличием более примитивной эмали, особенно на флексиях и фоссеттах, где эмаль сильно дифференцирована.Зубная эмаль в Spalax microphthalmus считается более примитивной по своей структуре и вариациям радиального типа по сравнению с эмалью в Spalax leucodon .

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ показывает, что ультраструктура эмали зубов у † Anomalomys gaillardi из позднего миоцена Украины четко отличается от таковой у представителей семейства Spalacidae плиоценового и плейстоценового возраста. У † Anomalomys он двухслойный (пластинчатый и радиальный типы эмали), но обычно состоит из радиальной эмали только у Spalacidae.Формирование примитивного PLEX связано с пластинчатым типом. Эмаль флексуса и фоссетта во всех сравниваемых формах бывает только радиального типа с различным расположением призм и IPM.

С точки зрения структуры эмали † Spalax minor довольно близок к † Pliospalax macoveii , оба имеют радиальный слой с мелкопризматической структурой по периметру зуба на флексиях и фоссеттах. У этих двух видов также слабо развитая и относительно примитивная плексная эмаль.На основании этих данных мы предполагаем, что эти виды близкородственны. Такое мнение согласуется с результатами анализа стоматологических особенностей, проведенного Шеном и Сарика (2011): † Pliospalax и Spalax сгруппированы в одну кладу из-за отсутствия синапоморфии, чтобы различить виды, относящиеся к этим роды. В то же время морфология эмали † Pliospalax odessanus из Одесских катакомб существенно отличается от таковой у всех других изученных таксонов.Об этом свидетельствует строго линейное расположение призм и IPM.

Что касается недавних видов Spalax leucodon и Spalax microphthalmus , первый вид характеризуется более прогрессивным типом эмали. По сравнению с изученными вымершими (поздний миоцен и плиоцен) спалацидами эмаль обоих современных видов более примитивна. † Anomalomys из позднего миоцена — наиболее дивергентная форма, имеющая регулярно расположенную и сложную пластинчатую эмаль.По сравнению с † Anomalomys , плиоценовые спалациды имеют более примитивную эмаль, хотя и более развитую, чем у современных видов Spalax (Рековец, Маул, 2016).

Эмалевые коренные зубы у † Anomalomys gaillardi более сложны, чем у последующих Spalacidae. Это может дополнительно подтвердить точку зрения (Fejfar, 1972; Klein Hofmejer and de Bruijn, 1985; de Bruijn, Saraç, 1991; Bendukidze et al., 2009; de Bruijn et al., 2015), что аномаломииды и спалациды имеют отдаленное родство и они развивались независимо.Мы разделяем мнение Шена и Сарики (2011) о том, что сходные морфологические особенности, общие для представителей семейств † Anomalomyidae и Spalacidae, отражают их фоссориальные приспособления (Topachevsky, 1969; Bolliger, 1999) и, следовательно, скорее всего, указывают на эволюционную конвергенцию.

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы выражаем искреннюю благодарность четырем анонимным отзывам за их многочисленные исправления, полезные комментарии и советы. Мы очень благодарны З. Баркаши за вычитку текста.Мы также благодарим редактора М. Хижни и всю редакционную команду Palaeontologia Electronica за положительную оценку нашей рукописи.

ССЫЛКИ

Бендукидзе О.Г., де Брюйн Х. и ван ден Хук Остенде Л. 2009. Пересмотр позднеолигоценовых ассоциаций мелких млекопитающих из аральской формации (Казахстан) в Национальном музее Грузии, Тбилиси. Palaeodiversity , 2: 343-377.

Bolliger, T. 1999. Семейство Anomalomyidae, 389–394 в Rössner, G.Э. и Хейссиг К. (ред.), Миоценовые наземные млекопитающие Европы . Verlag Dr. Friederich Pfeil, Мюнхен.

de Bruijn, H. 1984. Останки землекопа Microspalax odessanus Topachevski из Карабумна (Греция, Македония) и семейства Spalacidae. Proceedings Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen B , 87: 417-425.

de Bruijn, H., Bosma, A.A., and Wessels, W. 2015. Близко ли связаны Rhizomyinae и Spalacinae? Противоречивые выводы между генетикой и палеонтологией. Палеобиоразнообразие и палеоокружение , 95: 257-269. https://doi.org/10.1007/s12549-015-0195-y

де Брюйн, Х. и Сарач, Г. 1991. Раннемиоценовые фауны восточного Средиземноморья. Часть 1. Род Eumyarion . Proceedings Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen B , 94: 1-36.

Fejfar, O. 1972. Ein neuer Vertreter der Gattung Anomalomys Gaillard, 1900 (Rodentia, Mammalia) aus dem europäischen Miozän (Карпат). Neues Jahrbuch für Paläontologie, Abhandlungen , 141: 168-193.

Флинн Л.Дж., Нево Э. и Хет Г. 1987. Микроструктура эмали резцов слепых землекопов: адаптивное и филогенетическое значение. Маммологический журнал , 68: 500-507. https://doi.org/10.2307/1381586

Gaillard, C. 1900. Sur un nouveau rongeur miocène. Comptes rendus de l’Académie des Sciences Paris , 130: 191–192.

Грей, Дж. Э. 1821. О естественном расположении позвоночных животных. Лондонский медицинский репозиторий , 15: 296-310.

Güldenstaedt, A.I. 1770. Вид Peregusna nova mustelae. Новые комментарии Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae , 14: 441-455.

Hugueney, M. и Mein, P. 1993. Комментарий к самым ранним Spalacinae (Rodentia, Muroidea). Журнал эволюции млекопитающих , 1: 215-223. https://doi.org/10.1007/BF01024708

Kalthoff, D.C.2000. Die Schmelzmikrostruktur in den Incisiven der hamsterartigen Nagetiere und anderer Myomorpha (Rodentia, Mammalia). Palaeontographica Abteilung A , 259: 1-193.

Кляйн Хофмейер, Г. и де Брюйн, Х. 1985. Млекопитающие из нижнего миоцена Аливери (остров Эвия, Греция). Часть 4: Spalacidae и Anomalomyidae. Proceedings Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen B , 88: 185-198.

Kormos, T. 1932. Neue pliozane Nagetiere aus der Moldau. Paläontologische Zeitschrift , 14: 193-200.

Kowalski, K. 1994. Эволюция Anomalomys Gaillard, 1900 (Rodentia, Mammalia) в миоцене Польши. Acta Zoologica Cracoviensia , 37: 163-176.

Loch, C., Kieser, J.A., and Fordyce, R.E. 2015. Ультраструктура эмали ископаемых китообразных (Cetacea: Archaeoceti и Odontoceti). PLoS ONE , 10: e0116557. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116557

Мартин, Т. 1993. Ранняя эволюция эмали резцов грызунов: филогенетические последствия. Журнал эволюции млекопитающих , 1: 227-254. https://doi.org/10.1007/BF01041665

Мартин, Т. 1997.Микроструктура и систематика эмали резцов у грызунов, 163-175. В фон Кенигсвальд, В. и Сандер, П. (ред.), Микроструктура зубной эмали . Балкема, Роттердам.

Мартин, Т. 2004. Эволюция микроструктуры эмали резцов у зайцеобразных. Журнал палеонтологии позвоночных , 24: 411-426. https://doi.org/10.1671/2513

Méhely, L. 1809. Виды generis Spalax . Die arten der blindmäuse in systematischer und phylogenetische Beziehung. Mathematische und naturwissenschaftliche Berichte aus Ungarn , 28: 1-390.

Майн, П. 1999. Биохронология млекопитающих европейского миоцена, 73-90. В Rössner, G.E. и Хейссиг К. (ред.), Миоценовые наземные млекопитающие Европы . Verlag, доктор Фридрих Пфейл, Мюнхен.

Майн П. и Фройденталь М. 1971. Новая классификация Cricetidae (Mammalia, Rodentia) du Tertiair de l’Europe. Scripta Geologica , 2: 1-37.

Несин, В.А. и Надаховски А. 2001. Фауна мелких млекопитающих позднего миоцена и плиоцена (Insectivora, Lagomorpha, Rodentia) в Юго-Восточной Европе. Acta Zoologica Cracoviensia , 44: 107-135.

Нордманн, A. 1840. Наблюдения на Понтийском Фоне. Млекопитающие. Voyage dans la Russie méridionale et la Crimee , 3: 1-65. E. Bourdin et Cet., Париж.

Рабиняк Е., Рековец Л.И., Новаковский Д. 2017. Ультраструктура зубной эмали в Ochotona и Prolagus (Mammalia: Lagomorpha: Ochotonidae) из трех местонахождений позднего миоцена в Украине. Palaeontologia Electronica , 20.3.46A: 1-12. https://doi.org/10.26879/588
palaeo-electronica.org/content/2017/1998-enamel-ochotona-and-prolagus

Рековец, Л.И. и Ковальчук О. 2017. Явление в эволюции полевок (Mammalia, Rodentia, Arvicolidae). Вестник зоологии , 51: 99-110. https://doi.org/10.1515/vzoo-2017-0015

Рековец, Л.И. and Maul, L. 2016. Новые доказательства эволюционной истории грызунов spalacine и anomalomyine, 268-269, In ​​Аркадьев, В.В., Богданова, Т.Н., Бугрова, Е.М., Вукс В.Я., Евдокимова И.О., Иванов А.О., Косовая О.Л., Котляр Г.В., Николаева И.А., Ошуркова М.В., Раевская Е.Г., Сапелко Т.В., Суяркова А.А., Тесаков А.С. Титов В В и Толмачева Т.Ю. (ред.), 100-летие Палеонтологического общества России. Проблемы и перспективы палеонтологических исследований. Материалы LXII сессии Палеонтологического общества РАН (4-8 апреля 2016 г., Санкт-Петербург). ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург.

Рековец, Л. и Новаковски, Д. 2013. Zahlschmelz-Ultrastructuren an Backenzahen Verschierdener Vertreter der Familie Castoridae (Rodentia, Mammalia) из Украины. Säugetierkundliche Informationen , 2013: 159-163.

Рековец Л.И., Новаковский Д., Дема Л.П. 2015. Ультраструктура коренной эмали миоцен-плиоценовых Spalacidae и Anomalomyidae (Rodentia, Mammalia) Украины, 96–97. In Bucur, I.I., Lazăr, I., and Săsăran, E. (eds.), Десятый румынский симпозиум по палеонтологии (16-17 октября 2015 г.), Клуж-Напока, Румыния.

Сарика, Н. и Шен, С. 2003. Spalacidae (Rodentia), 141–162. В Фортелиус, М., Каппельман, Дж., Шен, С. и Бернор, Р.Л. (ред.), Геология и палеонтология миоценовой синапской формации, Турция . Издательство Колумбийского университета, Нью-Йорк.

Schaub, S. 1925. Die Hamsterartigen Nagetiere des Tertiars. Abhandlungen der Schweizerischen Paläontologischen Gesellschaft , 45: 66-68.

Шен, С. и Сарика, Н. 2011. Spalacidae среднего и позднего миоцена (млекопитающие из Западной Анатолии и филогения семейства. Yerbilimleri — Бюллетень наук о Земле , 32: 21-50.

Simionescu, I. 1930. Vertebratele Pliocene de la Maluşteni (Covurlui). Publications du Fondation Vasile Adamachi, Akademia Romana , 9: 83-151.

Стефен, С. 1999. Микроструктура эмали современных и ископаемых Canidae (Carnivora: Mammalia). Журнал палеонтологии позвоночных , 19: 576-587. https://doi.org/10.1080/02724634.1999.10011166

Топачевский В.О.1959. Новый вид землекопа из верхнеплиоценовых отложений юга СССР. Доповеди Национальной Академии Наук Украины , 11: 1262-1266. (На украинском языке)

Топачевский, В.А. 1969. Слепышовые (Spalacidae) . Наука, Ленинград, ( Фауна СССР, Млекопитающие, 3; т. 3 ).

Топачевский В.А., Несин В.А., Топачевский И.В. 1997. Очерк истории фауны мелких млекопитающих (Insectivora, Lagomorpha, Rodentia) в Украине в среднесармато-акцхагыльский период. Вестник зоологии , 31: 3-14. (На русском языке)

Топачевский В.А., Несин В.А., Топачевский И.В. 1998. Биозональная микротериологическая схема (стратиграфическое распространение мелких млекопитающих — Insectivora, Lagomorpha, Rodentia) неогена северной части Восточного Паратетиса. Вестник зоологии, 32: 76-87. (На русском языке)

Топачевский В.А., Несин В.А., Топачевский И.В., Семенов Ю.А. 1996. Старейшее среднесарматское местонахождение фауны мелких млекопитающих (Insectivora, Lagomorpha, Rodentia) в Восточной Европе. Доповеди Национальной Академии Наук Украины , 2: 107-110. (На русском языке)

Viret, J. and Schaub, S. 1946. Le genre Anomalomys , rongeur néogène et sa repartition stratigraphique. Eclogae Geologicae Helvetiae , 39: 342-352.

von Koenigswald, W. 1997a. Вариабельность эмали на уровне зубных рядов 93-201. У фон Кенигсвальда В. и Зандера П.М. (ред.), Микроструктура зубной эмали . Балкема, Роттердам.

фон Кенигсвальд, W.1997b. Эволюционные тенденции в дифференциации ультраструктуры эмали млекопитающих, 203-235. У фон Кенигсвальда В. и Зандера П.М. (ред.), Микроструктура зубной эмали . Балкема, Роттердам.

von Koenigswald, W. 1980. Schmelzstruktur und Morphologie in den Molaren der Arvicolidae (Rodentia). Abhandlungen der Senckenbergischen Naturforschenden Gesellschaft , 539: 1-129.

von Koenigswald, W. 2004. Три основных типа schmelzmuster у коренных зубов грызунов и их встречаемость в различных кладах грызунов. Palaeontographica , 270: 95-132.

фон Кенигсвальд, В. и Мартин, Л.Д. 1984. Пересмотр ископаемых и современных Lemminae (Rodentia, Mammalia), 122–137. В Менгеле Р. (ed.), Papers in Vertebrate Paleontology Honour R.W. Wilson . Музей естественной истории Карнеги Специальная публикация , 9.

von Koenigswald, W. and Mörs, T. 2001. Микроструктура эмали Anchitheriomys (Rodentia, Mammalia) в сравнении с таковой у других бобров и дикобразов. Paläontologische Zeitschrift , 74: 601-612. https://doi.org/10.1007/BF02988167

von Koenigswald, W. and Pfretzschner, H.U. 1991. Биомеханика в эмали зубов млекопитающих, 113-125. В Шмидт-Киттлер, Н. и Фогель, К. (ред.), Строительная морфология и эволюция . Берлин, Гейдельберг, Шпрингер.

von Koenigswald, W. и Sander, P. 1997. Глоссарий терминов, используемых для определения микроструктуры эмали, 267-280. В фон Кенигсвальд, В. и Сандер, П. (ред.), Микроструктура зубной эмали .Балкема, Роттердам.

фон Кенигсвальд, В., Сандер, П.М., Лейте, М.Б., Мёрс, Т., и Сантель, В. 1994. Функциональные симметрии в шмельцмустере и морфология коренных коренных грызунов без корней. Зоологический журнал Линнеевского общества , 110: 141-179. https://doi.org/10.1006/zjls.1994.1008

фон Кенигсвальд В. и Тесаков А. 1997. Эволюция шмельцмустера у Лагурини (Arvicolinae, Rodentia). Palaeontographica Abteilung A , 245: 45-61.

Уилсон, Д.Э. и Ридер, Д. 2005. видов млекопитающих мира. Таксономический и географический справочник . Издательство Университета Джона Хопкинса, Балтимор.

Исследование трех применяемых в домашних условиях отбеливающих агентов на структуру эмали и механические свойства: исследование на месте

1.

Введение

Жизненно важное отбеливание зубов было принято как консервативное и эффективное лечение обесцвеченных зубов с тех пор, как Haywood et al. . впервые представила технику отбеливания nightguard vital (NGVB) в 1989 году. ¹ В настоящее время для клинического применения доступны три основных подхода: отбеливание в домашних условиях, отбеливание в офисе и безрецептурное отбеливание, ^{1 , 2} . Тем не менее, домашнее отбеливание, при котором обесцвеченные зубы контактируют с низкими уровнями перекисных агентов в течение ночи через специально изготовленные капы, по-прежнему остается наиболее популярной техникой, рекомендованной стоматологами. ^{3 — 5}

Несмотря на превосходную отбеливающую эффективность домашнего отбеливания, все еще остаются опасения по поводу безопасности этого метода, особенно потенциального неблагоприятного воздействия отбеливающего агента на структуру эмали.В некоторых исследованиях сообщалось об изменениях химического состава, ^{6 , 7} изменении морфологии поверхности, ^{8 , 9} снижении твердости, ^{10 , 11} и снижении трещиностойкости (FT) ^{10 , 12} из беленой эмали. Напротив, другие исследования обнаружили незначительные изменения в обесцвеченной эмали. ^{13 — 16} Эти противоречивые результаты, вероятно, связаны с дизайном различных исследований.

В большинстве исследований домашнего отбеливания использовались модели in vitro , которые частично могли интерпретировать эффекты отбеливания. Однако у них все еще были некоторые ограничения, такие как отсутствие естественной слюны и приобретенной пленки. Эти ограничения in vitro не отражали реальных клинических ситуаций. ^{17 , 18} По этой причине важно использовать модели in vivo, или in situ, , чтобы оценить эффекты отбеливающих агентов в более реалистичной среде полости рта.

Помимо правильной модели исследования, разные аналитические методы могут привести к различным выводам, даже если используется один и тот же протокол исследования. В одном из наших предыдущих исследований мы использовали инфракрасную спектроскопию с Фурье-преобразованием (FTIR) и инфракрасную спектроскопию с ослабленным полным отражением (ATR-IR), чтобы изучить влияние отбеливающего раствора на структуру дентина человека. ¹⁹ Интересно отметить, что ATR-IR превзошел традиционный FTIR в обнаружении минеральных изменений в дентине после процедур отбеливания.Это может быть связано с разными методами измерения этих двух методов. ИК-НПВО-спектроскопия позволяет многократно анализировать поверхность образца в одном и том же месте, обеспечивая тем самым высокую сопоставимость спектров до и после обработки. ^{19 , 20} Напротив, для обычного FTIR образец необходимо соскоблить и измельчить до мелкого порошка. Небольшие поверхностные изменения могли быть замаскированы менее затронутой подповерхностной областью. ¹⁹

Было продемонстрировано, что, как и НПВО-ИК, спектроскопия комбинационного рассеяния является очень чувствительным инструментом для неинвазивного исследования изменений состава эмали.Оба этих метода вибрационной спектроскопии позволяют анализировать химический состав на молекулярном уровне. ²¹ Кроме того, лазерно-индуцированная флуоресценция (LIF), которая обычно рассматривалась как интерференция рамановского рассеяния, может быть измерена рамановским спектрометром и может предоставить важную информацию для стоматологической оценки. ^{20 , 22 , 23}

Обычно изменение химического состава эмали сопровождается изменением морфологии поверхности и механических свойств.Следовательно, методы в этих областях также ценны, поскольку они могут не только подтвердить результаты, полученные методами вибрационной спектроскопии, но также могут предоставить дополнительную информацию. Например, атомно-силовая микроскопия (АСМ) может проводить неинвазивный трехмерный анализ морфологии структуры и шероховатости поверхности в наномасштабе. Измерения микротвердости и FT имеют как физическое, так и клиническое значение.

Целью настоящего исследования было изучить влияние трех различных концентраций отбеливателей в домашних условиях на эмаль in situ .Рамановское, НПВО-ИК, АСМ, измерения микротвердости и Фурье-преобразование проводились в качестве дополнительных методов для определения возможных изменений структуры и механических свойств эмали.

2.

Материалы и методы

2.1.

Этические аспекты и добровольцы

Протокол этого исследования был рассмотрен и одобрен Комитетом по этике школы и больницы стоматологии Уханьского университета, Китай. Пять студентов-стоматологов (трое мужчин и две женщины в возрасте от 20 до 22 лет), которые соответствовали критериям включения (отсутствие кариеса и / или заболеваний пародонта, нормальный отток слюны и готовность выполнять отбеливающее лечение в соответствии с графиком исследования) без нарушения критериев исключения (реставрации и протезы во рту, использование ортодонтических приспособлений, чувствительность дентина и курение) были включены в исследование после подписания формы информированного согласия в качестве добровольцев.

2.2.

Выбор зубов

Всего было получено 30 недавно удаленных ортодонтических премоляров. Все они были обследованы под 20-кратным увеличением для выявления трещин или переломов эмали, кариеса, пятен и других дефектов. Зубы тщательно очищали и хранили в 0,2% растворе тимола при 4 ° C до использования.

2.3.

Подготовка материалов

Корни сохраненных зубов были отделены от их коронок на цементно-эмалевом переходе с помощью низкооборотной алмазной пилы (Isomet, Buehler Ltd., Lake Bluff, IL) при водяном охлаждении. Две зубные пластины (4 × 3 × 2 мм3) получали из средней трети щечной поверхности каждого зуба и подвергали стерилизации паром. Каждую стоматологическую пластину фиксировали в матрице из поливинилхлорида (ПВХ) с бесцветной полупрозрачной матрицей из акриловой смолы, сохраняя поверхность эмали незапечатанной для процедур отбеливания.

Для обеспечения точности всех измерений незапечатанные поверхности для образцов эмали были подготовлены таким образом, чтобы они были однородными, плоскими и чистыми.Образцы были серийно отполированы абразивной бумагой из карбида кремния (SiC) с содержанием 600, 1000, 1500 и 2000 мкм и алмазной полировальной суспензией 1- мкм мкм и 0,5- мкм мкм на тканях при постоянном орошении водой. Наконец, все образцы были погружены в дистиллированную воду (DW), а затем обработаны ультразвуком в течение пяти минут для удаления остаточных частиц и смазанного слоя.

В данном исследовании использовались три отбеливающих агента для домашнего использования: Opalescence PF 10% пероксид карбамида (CP), Opalescence PF 15% CP и Opalescence PF 20% CP (Ultradent Products, South Jordan, UT).Значение pH каждого отбеливающего агента измеряли с помощью цифрового pH-электрода (EASYFERM Plus 225, Швейцария) в трех экземплярах (таблица 1).

Таблица 1

Отбеливатели для дома, использованные в данном исследовании.

Продукт	Активное отбеливающее вещество	Состав	Значения pH	Время нанесения
Opalescence PF 10% CP	10% CP	CP, загуститель, 0,5% нитрата калия.11% фторида по массе	6,670 ± 0,004	8 часов в день, всего 14 дней
Opalescence PF 15% CP	15% CP	CP, загуститель, 0,5% нитрата калия, 0,11 % фторида по массе	6,650 ± 0,001	8 часов в день, всего 14 дней
Opalescence PF 20% CP	20% CP	CP, загуститель, 0,5% нитрата калия, 0,11% фторид в / в	6,691 ± 0,002	8 часов в день, всего 14 дней

Для каждого добровольца был получен оттиск с верхней челюсти на всю арку и на его основе была изготовлена ​​отливка из камня.Мягкий отбеливающий лоток толщиной 0,035 дюйма (Soft-Tray Sheets, Ultradent Products Inc., South Jordan, UT) был изготовлен на отливке с использованием вакуумной машины для формования лотков (Ultraform, Ultradent Products Inc., South Jordan, UT) и затем модифицирован небным расширением.

2.4.

Базовые измерения

2.4.1.

Обнаружение комбинационного рассеяния света

Три метки для каждого образца были сделаны на матрице из акриловой смолы для определения места обнаружения комбинационного рассеяния. Базовые спектры комбинационного рассеяния / флуоресценции регистрировали с помощью микро-рамановского спектрометра (i-Raman Portable Raman Spectrometer, B&W Tek Inc., Newark, DE), оснащенный полупроводниковым лазерным диодом на длине волны 785 нм. Сфокусированное лазерное пятно размером примерно 95 µ м через волоконно-оптическую систему светилось на поверхности эмали. Каждый спектр был получен в среднем пять раз в следующих условиях: диапазон от 0 до 3200 см-1, время интегрирования 7000 мс и комнатная температура.

Спектральные данные визуализировались на компьютере и обрабатывались с помощью спектроскопической программы BWSpec 3.26 (B&W Tek). Абсолютная интенсивность комбинационного рассеяния (RA), относительная интенсивность комбинационного рассеяния (RR) и интенсивность LIF при 960 см-1 были определены и рассчитаны на основе спектров комбинационного рассеяния (рис.1) по результатам предыдущего расследования. ²² Интенсивность RA — это интенсивность пика комбинационного рассеяния при 960 см-1 перед базовой линией спектра, а интенсивность RR — это интенсивность того же пика после базовой линии спектра между 990 и 930 см-1. Интенсивность LIF равна интенсивности RA минус интенсивность RR.

Рис. 1

Интенсивность RA, интенсивность RR и интенсивность LIF при 960 см-1 типичных спектров комбинационного рассеяния / флуоресценции.

2.4.2.

Обнаружение спектроскопией НПВО-ИК

Базовые ИК-НПВО-спектры были получены с помощью спектрометра Thermo Nicolet 5700 (Николет, Мэдисон, Висконсин) и умного аксессуара для образца OMNI с алмазом в качестве элемента внутреннего отражения.Для каждого образца с помощью высокоскоростного наконечника с тонким бором делали одну отметку в середине поверхности акриловой смолы, которая находилась напротив полированной эмали. Затем образцы помещали на лицевую сторону кристалла алмаза умного аксессуара OMNI-образца маркированной стороной вверх. Они были тщательно отрегулированы так, чтобы заостренный наконечник стандартной напорной башни прижимался к центру отметки. Эта процедура гарантирует, что образцы были измерены в одном и том же месте в разные моменты времени.Спектры были получены в диапазоне от 675 до 4000 см-1 при разрешении 4 см-1 с добавлением 128 сканов. Каждый образец измеряли в трех экземплярах в каждый момент времени.

2.4.3.

АСМ-обнаружение

Всего по 10 образцов из каждой группы были отобраны для определения морфологии и шероховатости поверхности с помощью Shimadzu SPM-9500J3 (Shimadzu Corp., Япония) в контактном режиме. Были получены поля зрения при размере сканирования 10 × 10 мкм2, и для каждого изображения была определена среднеквадратичная (среднеквадратичная) шероховатость с помощью SPM-Offline 2.30 (Shimadzu Corp.).

2.4.4.

Измерение микротвердости

Базовые значения микротвердости при вдавливании по Виккерсу были получены с использованием измерителя микротвердости (HXD-1000TMC / LCD, Taiming, Inc., Шанхай, Китай). На каждом образце делали по три вдавливания массой 100 г в течение 15 с. Площадь поверхности уплощенной эмали была достаточной для каждого вдавливания, не мешая друг другу (рис. 2).

Рис. 2

Расположение начальных и конечных отпечатков, выполненных для испытаний на микротвердость и FT.

2.4.5.

Измерение вязкости разрушения

Вмятины по Виккерсу с нагрузкой 9,8 Н были выполнены для оценки исходных значений FT (рис. 2). ²⁴ Длину диагонали и длину трещины регистрировали с помощью светового микроскопа микротвердомера при 400-кратном увеличении в течение 5 секунд после механического испытания. Для каждого углубления был нарисован круг, охватывающий все связанные трещины (как краевые, так и боковые). Радиус круга, развернутого от центра отпечатка, был принят за максимальное значение длины трещины соответствующего отпечатка (рис.3).

Рис. 3

Светлая микрофотография вмятины Виккерса с образованием трещин на эмали. Круг охватывает все трещины, образовавшиеся во время вдавливания. Радиус этого круга используется как длина трещины, измеряемая c.

Значения твердости отпечатков с нагрузкой 9,8 Н были определены в соответствии со следующим выражением: ²⁵

где: H = твердость, a = половина диагонали отпечатка (м) и P = приложенная нагрузка (МН ).

Соответствующий FT был затем вычислен по следующей формуле: ²⁶

KIC = 0.016 (E / H) 1/2 P / c3 / 2, где: KIC = вязкость разрушения (Н / мкм3 / 2), E = модуль Юнга (ГПа), H = твердость по Виккерсу (ГПа), P = приложенная нагрузка ( N), а c = максимальная длина трещины (мкм) от центра отпечатка вдавливания.

Модуль Юнга эмали человека был принят равным 84,1 ГПа. ²⁷

2,5.

Процедура отбеливания

После исходных измерений образцы были случайным образом разделены на четыре группы в соответствии с отбеливающими агентами (n = 15): группа 10% CP + HS, группа 15% CP + HS, группа 20% CP + HS, и группа Control + HS.Затем образцы были извлечены из матрицы из акриловой смолы с помощью зондов и зафиксированы на небных выступах модифицированных отбеливающих лотков светоотверждаемым реставрационным материалом (3M ESPE, Сент-Пол, Миннесота). Для каждого добровольца 12 образцов были размещены в трех столбцах: первый, второй и третий образцы в каждом столбце были использованы в качестве экспериментальных образцов, а четвертые — в качестве контрольных образцов (рис. 4).

Рис. 4

Распределение экспериментальных и контрольных образцов для in situ условий.

Когда началась отбеливание, все образцы на модифицированных отбеливающих лотках были промыты при DW в течение 30 секунд и высушены сжатым воздухом в течение 5 секунд. Затем первый, второй и третий образцы в каждой колонке были окрашены 10% CP, 15% CP и 20% CP соответственно. Четвертые не красили, а просто промокали DW. Чтобы смоделировать рутинный процесс отбеливания nightguard, все лотки были помещены во влажную атмосферу при 37 ° C в инкубатор на 8 часов. Впоследствии отбеливающие вещества были осторожно удалены мягкой зубной щеткой под проточной DW и затем помещены в полости рта добровольцев на 16 часов в течение того же дня.Всего циклов велоспорта было проведено 14 раз.

2.6.

Окончательные измерения

После 14-дневной обработки образцы были заменены в матрице ПВХ. Рамановская спектроскопия, НПВО-ИК-спектроскопия, АСМ, микротвердость и FT были выполнены в качестве окончательных измерений. Схема эксперимента была представлена ​​на рис. 5.

Рис. 5

Блок-схема экспериментального процесса в исследовании.

Профильные данные для спектров комбинационного рассеяния и НПВО-ИК были затем импортированы в Origin 7.0 (Origin-Lab Corporation, Northampton, MA) для анализа. Для результатов комбинационного рассеяния значения интенсивности RR и интенсивности LIF были преобразованы в процентные значения, где базовые значения были установлены на уровне 100%, а значения, которые были изменены впоследствии, были рассчитаны как процент от базовой линии. Количественный анализ результатов НПВО-ИК проводился путем измерения площади спектров между выбранными длинами волн и расчета соотношения карбонат: минерал (отношение интегрированных площадей контура карбоната v2 к контуру фосфата v1, v3).

2.7.

Статистический анализ

Статистический анализ был выполнен с помощью SPSS 16.0 для Windows с уровнем значимости 0,05. Параметры в текущем исследовании были выражены как средние значения ± стандартное отклонение. Вариации исходных и окончательных значений в каждой группе анализировали с помощью дисперсионного анализа (ANOVA). Односторонний дисперсионный анализ ANOVA использовали для сравнения данных между группами, и post hoc, парных сравнений были получены с дополнительным анализом Тьюки.

3.

Результаты

3.1.

Рамановский анализ

Основные характеристики спектров комбинационного рассеяния эмали соответствуют предыдущим исследованиям (рис. 6). ²⁰ Самый сильный пик при 960 см – 1 был приписан v1PO43–. Полосы при 1045-1 и 1024 см-1 были отнесены к v3PO43-, 610 и 580 см-1 к v4PO43- и 430 см-1 к v2PO43- соответственно. Типичный пик при 1068 см-1 возник от v3CO32-. LIF эмали проявляется как безликий фон в спектрах комбинационного рассеяния света.

Рис. 6

Типичные спектры комбинационного рассеяния / флуоресценции эмали в различных группах. (а) группа 10% CP + HS; (б) группа 15% CP + HS; (c) группа 20% CP + HS; (d) группа Контроль + HS.

Что касается процента интенсивности RR, не было обнаружено значительной разницы между исходными и окончательными значениями в каждой группе (p> 0,05; см. Рис. 6). Кроме того, однофакторный дисперсионный анализ не выявил значимых межгрупповых различий (p = 0,187). Процент интенсивности LIF резко снизился в трех обесцвеченных группах (p <0.001), тогда как в контрольной группе он оставался достаточно стабильным (p = 0,683; см. Рис. 6). Более того, однофакторный дисперсионный анализ ANOVA и множественные сравнительные тесты Тьюки показали, что процент интенсивности LIF во всех обесцвеченных группах значительно снизился по сравнению с контролем + HS (p <0,001). Существенных различий между группами с разной концентрацией ЦП обнаружено не было (р = 0,932).

3.2.

Анализ НПВО-ИК

Типичная характеристика спектров НПВО-ИК эмали хорошо согласуется с предыдущими исследованиями (рис.7). ²⁸ Полоса между 885 и 1090 см-1 представляла v1, v3PO43-, а полоса между 810 и 885 см-1 давала информацию о v2CO32-.

Рис. 7

Типичные ИК-спектры НПВО эмали в разных группах. (а) группа 10% CP + HS; (б) группа 15% CP + HS; (c) группа 20% CP + HS; (d) группа Контроль + HS.

Было обнаружено, что интегральные площади v1, v3PO43- и v2CO32- и соотношение этих двух полос мало изменились во всех группах (p> 0,05). Между тем, односторонний дисперсионный анализ не выявил значимых различий в соотношении между группами (p = 0.917).

3.3.

АСМ-анализ

Характерные АСМ-изображения показаны на рис. 8. Никаких особых изменений на поверхности эмали в каждой группе обнаружено не было. Эти эмалевые поверхности выглядели относительно плоскими, с некоторыми неровными рисунками и неглубокими бороздками, образовавшимися в результате различных операций полировки. На рисунке 9 показаны среднеквадратичные значения до и после отбеливания в каждой группе. Тенденции к снижению не было обнаружено в каждой группе (p> 0,05), и между четырьмя группами не было обнаружено значимых различий между группами (p = 0.784).

Рис. 8

Репрезентативные изображения АСМ в разных группах. (а) группа 10% CP + HS; (б) 15% CP + HS; (c) группа 20% CP + HS; (d) группа Контроль + HS.

Рис. 9

Среднеквадратичные значения после отбеливания в разных группах.

3.4.

Тест на микротвердость

На рис. 10 показаны среднее и стандартное отклонения микротвердости эмали по Виккерсу при нагрузке 100 г до и после отбеливания в каждой группе. Сравнение исходных и конечных значений не выявило тенденции к снижению во всех группах (p> 0.05). Кроме того, между четырьмя группами не было обнаружено значительных различий (p = 0,935).

Рис. 10

Значения микротвердости (100 г) после отбеливания в разных группах.

3.5.

FT Test

На рис. 11 показаны среднее и стандартное отклонения для FT до и после отбеливания в каждой группе. Результаты выявили статистически значимые различия между исходными и конечными значениями в группе 10%, группе 15% CP + HS и группе 20% (p = 0.003, p = 0,001 и p = 0,008 соответственно). В контрольной группе значимых различий обнаружено не было (p = 0,495). Более того, множественные сравнительные тесты Тьюки показали, что снижение FT в группе 10% CP + HS, группе 15% CP + HS и группе 20% CP + HS было значительно выше, чем в группе Контроль + HS (p = 0,028, p = 0,015 и p = 0,019, соответственно), в то время как между группами с разными концентрациями CP не было значительных различий (p = 0,975).

Рис. 11

Значения FT после отбеливания в разных группах.

4.

Обсуждение

Зубная эмаль — очень хрупкая и самая твердая биологическая ткань в организме человека. ^{29 , 30} Массивные кристаллы гидроксиапатита составляют основную часть эмали, а органические белки между кристаллами служат каркасной матрицей строго контролируемым образом. ³¹ Изменения этой изысканной структуры в процессе отбеливания могут повлиять на окончательные объемные свойства эмали.

Настоящее исследование показало, что в каждой группе не наблюдалось значительного изменения интенсивности RR, что указывает на редко изменяемую фосфатную группу в эмали.Поскольку концентрация фосфатной группы пропорциональна минеральному содержанию эмали, ^{20 , 32 , 33} значения интенсивности RR предполагают, что отбеливание вызывает небольшую деминерализацию эмали. В соответствии с результатами комбинационного рассеяния, спектры НПВО-ИК не показали значительного расхождения интегрального отношения площадей (v1, v3PO43- и v2CO32-) в обесцвеченных группах. Более того, согласно изображениям, полученным с помощью АСМ, морфология и шероховатость поверхности не изменились после отбеливания.Эти наблюдения АСМ в наномасштабе в сочетании с спектрами комбинационного рассеяния света и НПВО-ИК на молекулярном уровне выявили небольшое изменение минерального содержания эмали после процедур отбеливания in situ . Однако эти результаты не соответствовали предыдущим исследованиям. ^{6 , 34 — 37} Это может быть связано с разными значениями pH и составами отбеливающих агентов, а также с хранением in situ .

В настоящем исследовании использовались различные отбеливающие агенты CP.В отличие от высококонцентрированной перекиси водорода (HP), CP не требует низкого pH, чтобы оставаться стабильным. CP может диссоциировать на HP и мочевину во время отбеливания зубов. HP является активным отбеливающим компонентом, а мочевина далее разлагается на аммиак и диоксид углерода. Это действие может повысить pH, тем самым снижая риск деминерализации структуры зуба при низком pH. ³⁸ Кроме того, основываясь на нескольких предыдущих открытиях, фторид и нитрат калия, содержащиеся в используемых отбеливающих агентах, также могут способствовать стабильности минерального состава эмали. ^{39 — 41}

Помимо отбеливающих агентов, in situ динамическое взаимодействие слюны и эмали также вызывает озабоченность. Присутствие естественной слюны не только имитирует реальную среду ротовой полости, но также обеспечивает больший потенциал для минимизации деминерализации эмали, чем обычная модель in vitro . Было доказано, что слюнная пленка, образованная in situ, в определенной степени защищает нижележащую поверхность эмали от потери минералов. ^{42 — 44} Кроме того, бикарбонатные и фосфатные буферные системы и мочевина могут препятствовать снижению значений pH, а достаточное количество минеральных ионов в естественной слюне может играть важную роль в процессе реминерализации. ^{45 — 48}

LIF — одна из самых ярких особенностей при использовании комбинационного рассеяния света для исследования эмали. Традиционно флуоресценцию считали помехой комбинационному рассеянию света. ^{20 , 21 , 49 , 50} Тем не менее, с улучшением знаний флуоресценция предоставила ценную информацию во многих областях.Основываясь на недавних исследованиях, LIF может обнаруживать кариозные поражения и эрозию зубов. ^{51 — 53} Кроме того, весьма вероятно, что LIF здоровой эмали может предоставить полезную информацию об органических компонентах эмали. ⁵⁴

В области отбеливания зубов исследователи также заметили изменения в LIF. ^{20 , 22 , 55} Как показано в настоящем исследовании, интенсивность LIF резко снизилась во всех обесцвеченных группах.Этот результат соответствует нашим предыдущим исследованиям ^{20 , 22} и дополнительно доказывает, что вещество, которое инициирует возникновение LIF, сильно изменилось во время процедуры отбеливания. По сравнению с предыдущими исследованиями, в настоящем полностью избегали изменения неорганических компонентов во время отбеливания. Следовательно, LIF может по-прежнему предоставлять информацию об органических компонентах. Хотя точный механизм еще полностью не выяснен, общие сведения о химической природе отбеливающих веществ могут помочь объяснить это предположение.Все недавно представленные средства для отбеливания в домашних условиях содержали некоторую форму HP в качестве активного отбеливающего компонента. Химический состав этого агента основан в первую очередь на его способности генерировать свободные радикалы. Поскольку радикалам не хватает одного электрона, они будут взаимодействовать с молекулами органического цвета в эмали для достижения стабильности. Поскольку реакция свободных радикалов не является специфической, это также может повлиять на другие органические матрицы эмали. В результате изменения этих органических материалов вызывали снижение интенсивности LIF.

Еще одним интересным открытием было небольшое изменение микротвердости, но значительное снижение FT у отбеленных образцов. Было известно, что микротвердость связана с потерей или увеличением минерала в структуре зубов, ^{2 , 56 , 57} , и объяснение этого параметра было аналогично содержанию минералов в эмали, обсуждавшемуся в вышеуказанные разделы. FT описывает способность материала противостоять распространению существующей трещины при определенном напряженном состоянии. ⁵⁸ Уменьшение FT после лечения показало, что домашнее отбеливание сделало эмаль более склонной к образованию трещин. Другими словами, отбеленная эмаль стала более хрупкой. Это явление указывало на то, что произошли некоторые структурные изменения, по крайней мере, на поверхностном слое эмали, при времени отбеливания 14 дней.

Как было сказано выше, использованные отбеливатели не вызывали деминерализации эмали. По этой причине мы предположили, что изменение FT все еще может иметь отношение к изменениям органических компонентов.Поскольку органическая матрица служит «клеем» между кристаллами гидроксиапатита, окисление органической матрицы ⁵⁹ во время отбеливания может снизить трещиностойкость эмали и затем привести к снижению FT. Это предположение было поддержано Baldassarri et al. ⁶⁰ и Seghi et al., ¹² , которые обнаружили, что на FT может значительно влиять органический матрикс в эмали.

Стоит отметить, что поверхности эмали были отполированы и сплющены для точности всех измерений в настоящем исследовании.Вероятно, эта процедура удалила поверхностную структуру эмали; а именно апризматическая эмаль. Однако считается, что эта процедура не сильно повлияет на результаты. Это связано с тем, что даже если существует апризматический поверхностный слой эмали, он не сможет предотвратить проникновение отбеливающих агентов. ⁶¹ Таким образом, настоящие результаты все еще имеют клиническое значение для лечения после отбеливания.

Одним из ограничений этого исследования было то, что все окончательные измерения проводились непосредственно после стандартной 14-дневной процедуры отбеливания.Неясно, могут ли сниженные значения FT или LIF восстановиться после обработки отбеливанием, или же длительная обработка отбеливанием in situ вызовет дополнительные изменения в структуре эмали. Более того, точное происхождение LIF в эмали до сих пор неясно. По этим причинам необходимы дальнейшие углубленные исследования, чтобы понять структуру эмали и механизм отбеливания зубов.

5.

Заключение

В рамках ограничений настоящего исследования можно сделать следующие выводы:

В условиях in situ, , эффекты деминерализации трех различных концентраций отбеливателей в домашних условиях на эмаль были минимальными.Однако уменьшение LIF и FT в эмали кажется неизбежным и требует дальнейших исследований.

На пути к биомиметике эмали: структура, механические свойства и биоминерализация зубной эмали

Абстрактные

Зубная эмаль — самая минерализованная ткань человеческого тела. Эта биокерамика, состоящая в основном из гидроксиапатита (ГАП), также является одной из самых прочных тканей, несмотря на продолжительную жевательную нагрузку и бактериальную атаку.Биосинтез эмали, который происходит в физиологических условиях, представляет собой сложную комбинацию сборки белка и образования минералов. Полученный продукт представляет собой самую твердую ткань в теле позвоночного с самым длинным и наиболее организованным расположением кристаллов гидроксиапатита, известным биоминерализующим системам. Детальное понимание структуры эмали в связи с ее механической функцией и процессом биоминерализации обеспечит основу для регенерации эмали, а также потенциальные уроки в разработке инженерных материалов.Таким образом, цель этого исследования двоякая: (1) установить взаимосвязь между структурой и функцией эмали, а также соединения дентин-эмаль (DEJ) и (2) определить влияние белков на процесс биоминерализации эмали. Иерархия в структуре эмали была установлена ​​с помощью различных методов микроскопии (например, SEM, TEM, AFM). Механические свойства (твердость и модуль упругости), связанные с особенностями микроструктуры, также определялись методом наноиндентирования. Кроме того, было обнаружено, что DEJ имеет ширину в диапазоне от микрометров до десятков микрометров с непрерывным изменением структуры и механических свойств.Испытания на вдавливание и испытания на контактную усталость с использованием сферического индентора показали, что структурные особенности эмали и DEJ играют важную роль в сдерживании распространения трещин, исходящих от ткани эмали. Чтобы лучше понять влияние этого белка на процесс биоминерализации, мы изучили генно-инженерных животных, которые экспрессируют измененный амелогенин, у которых отсутствуют известные свойства самосборки. Это исследование in vivo показало, что без надлежащей самосборки белка амелогенина, что продемонстрировано измененным амелогенином, кристаллическая организация фазы апатита была серьезно нарушена на стадии зародышеобразования, что привело к более низкой минеральной плотности на стадии зрелости.Следовательно, у зрелой эмали, выращенной с измененным амелогенином, были обнаружены заметно худшие механические свойства по сравнению с диким типом соответствующего возраста.

Синтетическая зубная эмаль может сделать структуру более эластичной

Изображение эмали зуба тираннозавра рекс, полученное с помощью электронного микроскопа. Предоставлено: Лаборатория Котова, Мичиганский университет. ANN ARBOR. Неизбежные вибрации, например, в самолетах, вызывают старение и растрескивание жестких конструкций, но у исследователей из Мичиганского университета может быть ответ на этот вопрос — сконструировать их больше как зубную эмаль. что могло бы привести, например, к более отказоустойчивым бортовым компьютерам.

Большинство материалов, которые эффективно поглощают вибрацию, являются мягкими, поэтому из них нельзя сделать хороших конструктивных элементов, таких как балки, шасси или материнские платы. В поисках вдохновения для создания твердых материалов, выдерживающих многократные удары, исследователи обратились к природе.

«Искусственная эмаль лучше, чем твердые коммерческие и экспериментальные материалы, которые нацелены на такое же гашение вибрации», — сказал Николас Котов, профессор химического машиностроения Джозефа Б. и Флоренс В. Сейка. «Он легче, эффективнее и, возможно, дешевле.”

Он и его команда не сразу остановились на эмали. Они исследовали множество структур животных, которые должны были выдерживать удары и вибрации: кости, раковины, панцири и зубы. Эти живые структуры менялись от вида к виду на протяжении эпох.

Зубная эмаль рассказывала другую историю. Под электронным микроскопом он имел схожую структуру, независимо от того, был ли он от тиранозавра, моржа, морского ежа или самого Котова (он внес свой собственный зуб мудрости в эту работу).

«Для меня это противоположно тому, что происходит с любой другой тканью в процессе эволюции», — сказал он. «Их структура сильно различалась, но не структура эмали».

Evolution разработала дизайн, который подошел практически всем, у кого есть зубы. И в отличие от кости, которую можно восстановить, эмаль должна прослужить весь срок службы зуба — годы, десятилетия или даже дольше. Он должен выдерживать повторяющиеся нагрузки и общие вибрации, не растрескиваясь.

Зуб тираннозавра.Предоставлено: Лаборатория Котова, Мичиганский университет. Эмаль состоит из столбцов керамических кристаллов, пропитанных матрицей белков, заключенных в твердое защитное покрытие. Этот слой иногда повторяется, делая его более толстым в зубах, которые должны быть более жесткими.

Причина, по которой эта структура эффективно поглощает вибрации, объяснил Котов, заключается в том, что жесткие наноразмерные колонны, изгибающиеся под действием напряжения сверху, создают большое трение с более мягким полимером, окружающим их внутри эмали. Большая площадь контакта между керамическими и белковыми компонентами дополнительно увеличивает рассеяние энергии, которая в противном случае могла бы повредить его.

Бонджун Йом, научный сотрудник лаборатории Котова, воссоздал структуру эмали путем выращивания нанопроволок оксида цинка на чипе. Затем он наложил на нанопроволоки два полимера, вращая чип, чтобы распределить жидкость, и запекал, чтобы отвердить пластик между слоями.

Потребовалось 40 слоев, чтобы создать один микрометр, или одну тысячную миллиметра, эмалеподобной структуры. Затем они уложили еще один слой нанопроволок оксида цинка и залили его 40 слоями полимера, повторяя весь процесс до 20 раз.

Даже молекулярные или наноразмерные зазоры между полимером и керамикой снизили бы прочность материала и интенсивность трения, но тщательное наслоение обеспечило идеальное сопряжение поверхностей.

«Великолепные механические свойства биологических материалов проистекают из большой молекулярной и наноразмерной адаптации мягких структур к твердым и наоборот», — сказал Котов.

Группа

Котова продемонстрировала, что их синтетическая зубная эмаль приближается к способности настоящей зубной эмали защищаться от повреждений из-за вибраций.Компьютерное моделирование синтетической эмали, выполненное исследователями из Мичиганского технологического университета и Иллинойского института прикладных исследований, подтвердило, что структура распределяет силы от вибраций через взаимодействие между полимером и колонками.

С самого начала проекта в качестве вызова Агентства перспективных исследовательских проектов обороны Котов работал с коллегами-тяжеловесами в области материаловедения Эллен Арруда, профессором машиностроения Университета Массачусетса, и Энтони Ваасом, почетным профессором Феликса Павловски.

Котов надеется, что синтетическая эмаль будет использоваться в самолетах и ​​других средах, в которых неизбежны вибрации, защищая конструкции и электронику. По его словам, задача будет заключаться в автоматизации производства материала.

Статья называется «Абиотическая зубная эмаль» и будет опубликована в журнале Nature.

Котов также является профессором биомедицинской инженерии, материаловедения и инженерии, а также макромолекулярных наук и инженерии. Арруда также является профессором макромолекулярной науки и техники.Ваас также является почетным профессором аэрокосмической техники и машиностроения. Йом сейчас является доцентом кафедры химической инженерии в Университете Мёнджи в Южной Корее.

Это исследование было поддержано Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов, NextGen Aeronautics, Национальным научным фондом, Министерством обороны и Национальным исследовательским фондом Кореи. Электронный микроскоп, использованный для анализа, был приобретен на грант Национального научного фонда.

Доп. Информация:

границ | Структуры инициации кристаллов при проявлении эмали: возможные последствия для растворения кристаллов эмали при кариесе

Введение

Эмаль представляет собой высокоупорядоченные кристаллы замещенного гидроксиапатита.Они имеют правильный размер и форму, плотно упакованы с параллельными длинными С-осями и расположены в пучки — эмалевые призмы. Точный механизм зарождения и роста этих кристаллов неясен.

Ранние данные просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) показали, что кристаллы образуются сразу за пределами мембраны амелобласта, сразу после секреции матрикса, в виде тонких игл или пластинок (Leblond and Warshawsky, 1979). Однако, чтобы избежать процессов дегидратации, фиксации и погружения в гидрофобные среды, которые могут вызвать преждевременное осаждение и кристаллизацию при подготовке ТЕА, ранняя эмаль просматривалась с помощью травления замораживанием, которое исследует сломанные поверхности замороженной незакрепленной ткани (Robinson et al., 1981). Это выявило глобулярные структуры размером ~ 30 нм, расположенные как случайным образом, так и в виде линейных массивов. Кристаллы становились видимыми только во время созревания после потери матричного белка. Таким образом, глобулы, скорее всего, представляют собой комплексы аморфного минерала, стабилизированные белком. Размеры и расположение этих глобул предполагают, что они являются предшественниками кристаллов, наблюдаемых в созревающей эмали, и определяют размер, форму и расположение кристаллов в зрелой ткани (Robinson et al., 1981). Последующие исследования подтвердили наличие аморфного минерала в ранней эмали (Aoba, Moreno, 1990; Rey et al., 1991; Diekwisch et al., 1995), что также может объяснить очень диффузные картины дифракции рентгеновских лучей, описанные для ранней эмали (Nylen et al., 1963).

Прекурсоры глобулярных кристаллов были также подтверждены методами атомной и химической силовой микроскопии (АСМ, CFM) кристаллов эмали на стадии созревания. АСМ выявила непрерывные регулярные глобулярные набухания 30–50 нМ вдоль кристаллов эмали на стадии созревания, пахнущие глобулами, показанными травлением замораживанием, но которые впоследствии слились и кристаллизовались (Kirkham et al., 2001; Robinson et al., 2004), в конечном итоге приводя к появлению регулярных повторяющихся зарядовых доменов на созревающих кристаллах, о которых сообщили Kirkham et al. (2000).

Кроме того, однако, более поздняя АСМ высокого разрешения показала, что глобулярные структуры 30-50 нМ содержат субъединицы меньшего размера ~ 15 нМ, расположенные примерно в гексагональные или, возможно, спиральные структуры (Robinson et al., 2004, 2006). Поскольку они могут представлять собой отпечатки исходных кристаллических инициирующих структур, ранее полученные замораживанием данные были повторно исследованы с высоким разрешением на их наличие.Изображения с замороженным травлением с высоким разрешением действительно выявили субструктуры размером ~ 15 нм в исходных глобулах. Они казались более очевидными, поскольку глобулы образовывали линейные массивы, возможно, отражающие матричную переработку, связанную с переходом от аморфного минерала к кристаллам .

Материалы и методы

О травлении ранней эмали методом замораживания сообщили Robinson et al. (1981). Вкратце, ранняя эмаль была осторожно заморожена в жидком азоте (-198 ° C) и сломана в вакууме с помощью гистологического ножа.Затем нож перемещали по изломанной поверхности, и его температуру понижали до высыхания льда из ткани на лезвие ножа. Это оставило сломанную поверхность ткани, не покрытую льдом. Затем растрескавшаяся замороженная поверхность была затемнена в вакууме золотом или алюминием. Ткань растворяли, и металлический аналог исследовали с помощью ПЭМ.

AFM выполняли, как описано ранее (Kirkham et al., 2001; Robinson et al., 2004), с использованием Nanoscope III AFM (Digital Instruments), оборудованного сканером 16E16 мкм и кантилеверами из нитрида кремния 25 мкм.Изображения были получены в колебательном режиме на 0,2 Гц ниже резонанса с амплитудами возбуждения в диапазоне 300–950 мВ. Измерения ширины и высоты кристалла производились с использованием прилагаемого программного обеспечения.

Результаты и обсуждение

Как сообщалось ранее, представленные данные иллюстрируют присутствие глобул диаметром 30-50 нм в секреторной эмали, расположенных случайным образом или в виде линейных массивов (Robinson et al., 1981), Figure 1A. То, что они представляют собой предшественников кристаллов, было подтверждено высотными изображениями депротеинизированных кристаллов эмали созревания, полученными с помощью АСМ, с высоким разрешением (Kirkham et al., 2001). АСМ-изображения выявили непрерывные вздутия диаметром 30-50 нм вдоль кристаллических поверхностей, предположительно представляющие минерализованные замены исходных матрично-минеральных структур, рис. 1В.

Рис. 1. (A) Эмаль , протравленная методом замораживания, демонстрирующая повторяющиеся глобулярные структуры диаметром ~ 30–50 нМ в линейных рядах (резцы крысы) (Robinson et al., 1981) (полоса = 60 нМ). (B) Режим постукивания АСМ в воздухе кристалла эмали стадии созревания , демонстрирующего повторяющиеся смежные глобулярные субъединицы диаметром ~ 30 нМ (резец крысы, режим постукивания в воздухе) (Kirkham et al., 2000; Robinson et al., 2004) стрелки (полоса = 30 нМ). (С) . АСМ-изображение полированного участка зрелой эмали человека. Видны поперечные сечения кристаллов эмали, показывающие субъединицы ~ 15 нМ в примерно гексагональных кластерах (режим постукивания в воздухе) (Robinson et al., 2004) стрелками (полоса = 60 нМ). (D) АСМ-изображение полированного среза зрелой эмали человека. Видны продольные срезы кристаллов эмали, показывающие 15-нм субъединицы (человек, режим постукивания в воздухе), продольный интерфейс между субъединицами можно увидеть стрелками (Robinson et al., 2004) (бар = 60 нМ). (E) ТЕМ-изображение с высоким разрешением секреторной эмали резцов крысы, подвергнутое травлению замораживанием, на котором видны глобулы 30–50 нМ, но содержащие субъединицы меньшего размера ~ 15 нМ, стрелки.

Однако АСМ-изображения зрелой эмали с высоким разрешением также выявили ранее не сообщаемые субструктуры в 15 нМ внутри глобул размером ~ 30 нМ, расположенных примерно в гексагональной или, возможно, спиральной форме (Robinson et al., 2004, 2006), Рисунки 1C, D. Скорее всего, они представляют собой оригинальные минеральные инициирующие структуры, состоящие из аморфного минерала, стабилизированного матричными белками.В то время как исходное исследование методом замораживания-травления сообщало о глобулах 30–50 нМ, оно не относилось к каким-либо более мелким структурам, однако изображения не исследовались с высоким разрешением. Когда это было выполнено, на самом деле были видны более мелкие глобулы размером 15 нМ, рис. 1Е. Хотя было невозможно точно определить, как они расположены, они явно являются предшественниками полностью минерализованных 15 нМ субъединиц, наблюдаемых в зрелых кристаллах эмали.

Приблизительно 15 нМ структур эмали были зарегистрированы при использовании других методов.Diekwisch (1998) сообщил о полигональных, возможно, минеральных частицах размером около 15 нМ, прилегающих к секреторным амелобластам, а совсем недавно Beniash et al. (2009) с помощью просвечивающей электронной микроскопии показали линейные массивы сферических частиц размером около 15 нМ каждая. В этом исследовании также использовалась электронная дифракция, FITR XPEEM, и было продемонстрировано присутствие аморфного минерала.

Эти 15 нМ структуры могут быть аморфным минералом per se , но более вероятно, что это комплексы минеральной матрицы. То, что они проявлялись более отчетливо, когда 30 нМ глобулы выстраивались в линию, предполагает, что обработка матрицы может участвовать в выравнивании и осаждении минералов, см. Ниже (Fang et al., 2011). Предполагается, что субъединицы ~ 15 нМ представляют собой места инициации минералов, где ядра минералов осаждаются и впоследствии сливаются как в длинные цепи, так и латерально в более широкие структуры 30-50 нМ перед превращением в гидроксиапатит.

На рис. 2 показано предполагаемое образование кристаллов эмали от ~ 15 нМ белковых минеральных комплексов до полностью зрелого кристалла. Формируются структуры 15 нМ, содержащие минеральные ионы, стабилизированные матричным белком. Они собираются либо в виде линейных цепочек, которые сливаются по бокам, образуя длинные цепочки примерно гексагональных кластеров, либо сами гексагональные кластеры образуют и собираются в продольном направлении, чтобы произвести длинные цепочки примерно гексагональных кластеров.Удаление матрицы в какой-то момент приводит к осаждению минералов и превращению их в апатит, и кластеры сливаются, образуя цепочки глобулярных структур диаметром ~ 30 нм. В результате перекристаллизации образуется зрелый кристалл эмали с кристаллическими или химическими неоднородностями на границах раздела сплавов.

Рис. 2. Диаграмма предполагаемого образования кристаллов эмали от ~ 15 нМ белковых минеральных комплексов до полностью зрелого кристалла. Формируются пятнадцать нМ структур, содержащих минеральные ионы, стабилизированные матричным белком.Они собираются либо в виде линейных цепочек, которые сливаются по бокам, образуя длинные цепочки примерно гексагональных кластеров, либо сами гексагональные кластеры образуют и собираются в продольном направлении, чтобы произвести длинные цепочки примерно гексагональных кластеров. Удаление матрицы в какой-то момент приводит к осаждению минералов и превращению их в апатит, и кластеры сливаются, образуя цепочки глобулярных структур диаметром ~ 30 нм. В результате перекристаллизации образуется зрелый кристалл эмали с кристаллическими или химическими неоднородностями на границах раздела сплавов.

Пока точно не известно, как аморфный материал инициируется и временно стабилизируется. Инициирование может происходить в пределах 15 нМ субъединиц, если боковые цепи ионного пептида, например, С-концевой пептид амелогенина и / или его фосфатная группа, повернуты внутрь и субъединицы удерживаются вместе за счет гидрофобного взаимодействия (рис. 2).

Быстрая потеря гидрофильного С-конца амелогенина и потеря фосфатной группы были причастны к превращению из стабилизированного аморфного минерала в кристаллическую фазу (см. Kwak et al., 2011; Хан и др., 2012). Потеря фосфата может быть связана с наличием активности фосфатазы, о которой сообщают Robinson et al. (1990) и Moe et al. (1996). Исследования in vitro с использованием амелогенина (Fang et al., 2011) показали способность амелогенина не только стабилизировать аморфный фосфат кальция, но также способствовать развитию длинных пучков кристаллов апатита за счет олигомерной организации в цепи. Однако это не исключает эффекта дальнейшего процессинга белка или роли других белков эмали, таких как эмелин и амелобластин.Следует также иметь в виду, что снижение высоких концентраций карбоната и магния, присутствующих в ранней эмали, могло вызвать переход от аморфной к кристаллической фазе (Hiller et al., 1975; Aoba and Moreno, 1990; Rey et al., 1991).

Значение кластеризации 15 нМ сайтов инициации имеет большое значение с нескольких точек зрения. С точки зрения структуры эмали, кластеризация в блоки 30–50 нМ определяет конечную ширину и толщину кристаллов, тем самым определяя объем ткани, который должен быть занят кристаллами.Это важно, поскольку в конечном итоге матрица удаляется.

Это также имеет значение для кариеса эмали, поскольку слитая поверхность раздела между этими единицами приведет к повышенной растворимости в кислоте из-за неоднородности кристаллов (см. Robinson et al., 2004). Химическая неоднородность также может возникать, поскольку высокие концентрации карбоната и магния могут перемещаться к этим поверхностям во время перекристаллизации, связанной с ростом кристаллов. Боковое слияние приведет к разрыву по длине кристалла в его центре, а продольное слияние приведет к боковым разрывам, перпендикулярным центральной линии.Известно, что именно в этих местах кристаллы эмали растворяются преимущественно во время кариозного приступа (Johnson, 1967; Yanagisawa and Miake, 2003).

Заявление об этике

крыс Wistar содержали и умерщвляли в соответствии с местными и национальными правилами в отношении животных. Комитет животных стоматологической школы Университета Лидса. Удаленные зубы человека были получены из банка тканей стоматологической школы Лидса. Зубы были получены в соответствии с национальными и местными нормативными документами и разрешением, полученным у источника.

Взносы авторов

CR разработала и провела оба исследования и в значительной степени отвечала за исследования методом травления замораживанием. SC проводил и консультировал по расследованиям AFM и CFM. Оба автора интерпретировали данные и обсуждали последствия, оба участвовали в написании.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Бениаш, Э., Мецлер, Р. А., Лам, Р. С., и Гилберт, П. (2009). Переходный аморфный фосфат кальция в формировании эмали. J. Struct. Биол. 166, 133–143. DOI: 10.1016 / j.jsb.2009.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Диквиш, Т. Г. Х., Берман, Б. Дж., Гентнер, С., и Славкин, Х. С. (1995). Исходные кристаллы эмали пространственно не связаны с минерализованным дентином. Cell Tissue Res. 279, 149–167.

Google Scholar

Фанг, П., Конвей, Дж. Ф., Марголис, Х. К., Симмер, Дж. П., и Бениаш, Э. (2011). Иерархическая самосборка амелогенина и регуляция биоминерализации на наноуровне. Proc. Nat. Акад. Sci. США 34, 14097–14102. DOI: 10.1073 / pnas.1106228108

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонсон, Н. У. (1967). Некоторые аспекты ультраструктуры раннего кариеса эмали человека, наблюдаемые с помощью электронного микроскопа. Archs устная биол. 12, l505–1521. DOI: 10.1016 / 0003-9969 (67)

-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хан Ф., Ли В. и Хабелиц С. (2012). Биофизическая характеристика синтетических С-концевых пептидов амелогенина. Eur. J. Oral Sci. 120, 113–122. DOI: 10.1111 / j.1600-0722.2012.00941.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Киркхэм, Дж., Брукс, С. Дж., Чжан, Дж., Вуд, С. Р., Shore, R.C., Smith, D.A., et al. (2001). Влияние экспериментального флюороза на топографию поверхности развивающихся кристаллов эмали. Caries Res. 35, 50–56. DOI: 10.1159 / 000047431

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Киркхэм, Дж., Брукс, С. Дж., Чжан, Дж., Вуд, С. Р., Шор, Р. К., Смит, Д. А. и др. (2000). Доказательства наличия зарядовых доменов на развивающихся поверхностях кристаллов эмали. J. Dent. Res. 79, 1943–1947. DOI: 10.1177 / 002203450007401

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Квак, С.Ю., Грин, С., Видеман-Бидлак, Ф. Б., Бениаш, Э., Ямакоши, Ю. К. (2011). Регулирование образования фосфата кальция амелогенинами в физиологических условиях. Eur. J. Oral Sci. 119, 103–111. DOI: 10.1111 / j.1600-0722.2011.00911.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мо, Д., Киркеби, С., и Саллинг, Э. (1996). Биохимическая характеристика щелочной фосфатазы из частично минерализованной коровьей эмали. J. Biol. Buccale 14, 249–253.

PubMed Аннотация

Рей К., Симидзу М., Коллинз Б. и Глимчер М. (1991). Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье с повышенным разрешением изучает среду фосфат-иона в ранних отложениях твердой фазы фосфата кальция в кости и эмали и их эволюцию с возрастом. 2. Исследования в области v3 PO4. Calcif. Tissue Int. 49, 383–388. DOI: 10.1007 / BF02555847

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Робинсон, К., Коннелл, С., Киркхэм, Дж., Шор, Р. С., и Смит, А. (2004). Зубная эмаль, биологическая керамика: регулярные субструктуры в кристаллах гидроксиапатита эмали, выявленные методом атомно-силовой микроскопии. J. Mater. Chem. 14, 2242–2248. DOI: 10.1039 / b401154f

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Робинсон К., Фукс П. и Уизерелл Дж. А. (1981). Внешний вид развивающейся эмали резцов крысы с использованием техники замораживания трещин. J. Cryst. Рост 53, 160–165.DOI: 10.1016 / 0022-0248 (81)

-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Робинсон К., Шор Р. К., Киркхэм Дж. И Стоунхаус Н. Дж. (1990). Внеклеточная обработка белков матрикса эмали и контроль роста кристаллов. J. Biol. Buccale 18, 355–361.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Робинсон К., Ямамото К., Коннелл С., Киркхэм Дж., Накагаки Х. и Смит А. Д. (2006). Влияние фторида на наноструктуру и поверхность pK кристаллов эмали.Исследование эмали человека и крысы с помощью атомно-силовой микроскопии. Eur. J Oral Sci. 114, 1–10. DOI: 10.1111 / j.1600-0722.2006.00275.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Янагисава Т., Миаке Ю. (2003). Электронная микроскопия высокого разрешения деминерализации и реминерализации кристаллов эмали при кариозных поражениях. J. Electron. Microsc. 52, 605–613. DOI: 10.1093 / jmicro / 52.6.605

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

.