Senzor kyslosti vytvára tepelnú mapu zubov ohrozených kazom
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 4. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Zubný kaz je celkom jasným znakom problémov so zubami, ale existujú varovania, ktoré si treba všimnúť skôr, ako sa tieto malé otvory začnú objavovať. Novo vyvinuté optické zariadenie je navrhnuté tak, aby odhalilo rizikové oblasti našich zubov tým, že odhalí horúce miesta s vysokou kyslosťou zubného povlaku, kde sú podmienky zrelé na vznik zubného kazu.
Zubný povlak sa môže začať tvoriť v našich zuboch, keď skonzumujeme veľa cukru alebo škrobu a zanedbáme jeho čistenie správnym čistením. Keď cukor a škrob zostanú na mieste, baktérie sa nimi začnú živiť a vytvoria zubný povlak, číry a lepkavý povlak, ktorý časom stvrdne. Keď pokračujeme v jedení, kyseliny v plaku začnú rozožierať zubnú sklovinu a začne sa prejavovať erózia.
Vedci z Washingtonskej univerzity sa snažili preto získať jasnejší obraz o počiatočných štádiách tohto procesu a ponúknuť možnosti zásahu.
„V zubnom povlaku sa nachádza veľa baktérií, ktoré pri interakcii s cukrom v potrave produkujú kyselinu,“ povedal Manuja Sharma, hlavný autor štúdie, „Ttáto kyselina spôsobuje koróziu povrchu zubov a nakoniec vznik zubného kazu. Ak teda dokážeme zachytiť informácie o kyslej aktivite, môžeme získať predstavu o tom, ako baktérie rastú v zubnom biofilme alebo plaku.“
Riešenie tímu sa začína chemickým farbivom schváleným americkým Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA), ktoré sa aplikuje na zuby. Následne sa cez špeciálne skonštruovanú optickú sondu aplikuje LED svetlo, ktoré interaguje s týmto farbivom a vytvára fluorescenčné reakcie, ktoré sonda následne prenáša späť do centrálnej skrinky. Systém, ktorý tím nazval ako O-pH, potom poskytuje číselné meranie úrovne pH alebo kyslosti kontrolovaného zubného povlaku.
Systém bol demonštrovaný v štúdii, do ktorej bolo zapojených 30 pacientov vo veku 10 až 18 rokov, pričom ich výber bol založený najmä na tom, že zubná sklovina u detí je oveľa tenšia ako u dospelých, takže včasné odhalenie erózie spôsobenej vysokou kyslosťou je dôležité. Tím overil výkonnosť systému meraním úrovne pH pred a po výplachu cukrom a profesionálnom čistení zubov, pričom vypočítal výsledný rozdiel pH.
V jednom prípade tím upravil systém tak, aby vytváral obrazy prostredníctvom multirežimového skenovacieho vláknového endoskopu, ktorý sa použil na vytvorenie tepelnej mapy rozdielu pH jedného subjektu. Klinická verzia si ešte vyžaduje určitú prácu, no vedci dúfajú, že zubní lekári budú môcť túto technológiu používať ako súčasť rutinnej starostlivosti a vytvárať snímky, ktoré odhalia horúce miesta s vysokou kyslosťou, keď si pacient prvýkrát sadne do kresla.
Najskôr je však potrebné odstrániť niektoré nedostatky, ako napríklad neschopnosť systému v jeho súčasnej podobe dôsledne merať rovnaké miesto na každom zube. Tím tiež musí vykonať rozsiahlejšie štúdie, aby preukázal, ako by sa dal systém použiť na diagnostiku v klinickom prostredí, ale verí, že systém O-pH poskytuje základ pre neinvazívny spôsob merania pH v zubnom plaku.
Výskum bol uverejnený v magazíne IEEE Transactions on Biomedical Engineering.
