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氟化物含量為0.05％，被認為是一種臨床用于牙膏和漱口水中的抗菌藥物，可減少牙菌斑和預防齲齒。近日國外研究人員通過SEM揭示了含氟牙膏去除口腔內有害生物膜來保護牙齒的功能。
普通的牙齒清潔口腔清潔方法通常在長時間內不足以提供充足的牙菌斑控制。因此，將具有抗牙菌斑或抗菌活性的化學試劑添加到牙科產品中已被用作減少牙菌斑介導的疾病的潛在預防方法。
我們使用牙膏有兩個目的：清潔牙齒表面并增加治療效果。這里的治療效果可以是抗牙菌斑或抗炎。由于幾種假定的作用機制，氟被認為是一種有效的防齲劑抑制脫礦質，促進再礦化和抑制細菌代謝（即抗菌作用）。間接影響生物膜的發展也可以通過抑制口腔細菌的生長。
由于口腔生物膜的廣泛存在和可及性，被廣泛地應用于研究細菌粘附，生物膜發育和作用于生物膜的藥物模型系統。國外研究人員通過SEM觀察四種表面（兩種真牙：恒牙和乳牙表面；兩種假牙：復合材料和汞合金填充表面）上的3種測試細菌（變形鏈球菌，唾液鏈球菌和人費克藍姆菌）的定殖，研究特定氟化牙膏對由測試微生物形成的生物膜的功效。結果顯示使用含氟牙膏有效地降低了四個表面形成的生物膜。含氟牙膏（0.454％）能有效去除天然表面（乳牙和恒牙）和復合填充表面上3種生物膜上的試驗細菌。對于汞合金填充表面來說，雖然含氟牙膏發揮了作用，然而效果并不如其他3種明顯。
通過實驗分析，研究人員得到了SEM圖像。圖1顯示了測試牙膏對單個測試細菌（變形鏈球菌）的生物膜的影響，以單獨研究細菌細胞的變化。圖2-圖5的掃描電子顯微照片顯示含氟牙膏對恒牙表面、乳牙表面、汞合金充填表面和復合填充表面上兩種測試細菌的生物膜（唾液鏈球菌和人費克藍姆菌）的影響。
圖1：變形鏈球菌生物膜和抗生物膜在恒牙上的應用
圖1顯示了測試牙膏對變形鏈球菌單生物膜的影響。氟化牙膏的應用不僅可以去除形成的生物膜，還可以引起細菌細胞的形態變化。細菌球菌出現細長，腫脹，散在和取向變化。這些變化是由于氟的藥理作用。
圖2-圖5顯示了測試菌株生物膜被含氟牙膏（0.45%）作用前后的的SEM圖像
圖2：乳牙表面
圖3：恒牙表面
關于恒牙和乳牙，含氟牙膏以相同的方式有效地抑制形成的生物膜。這可以用兩個因素來解釋：恒牙和乳牙擁有類似的牙釉質地形和類似的斑塊細菌種類組成。雖然恒牙和乳牙的牙釉質微觀結構和礦物成分不同，但乳牙牙釉質棒密度較高，恒牙牙釉質中鈣和磷的比例較高。研究表明：乳牙牙釉質棒直徑的形態學分析與恒牙牙釉質的統計學分析相似。在微生物學上，盡管不同的細菌可以附著在具有不同強度的固體表面上，但是從具有恒牙和乳牙的齦上斑塊中分離的細菌種類組成沒有統計學上的顯著差異。
圖4：復合材料
圖5：汞合金表面
關于兩個假牙，含氟牙膏在復合材料上比汞齊填充表面更有效地抑制形成的生物膜。這可以通過材料的粗糙度和成分的差異來解釋。該研究中使用的復合填充材料具有高光澤度，幾乎沒有拋光。在圖3和圖4中，即使拋光過程也以相同的方式進行，復合表面看起來比具有粗糙和破裂外觀的汞合金表面更光滑和更光滑。填充材料表面上的微生物粘附（這是生物膜形成的重要步驟）取決于這些材料的表面形貌，化學組成以及細菌細胞表面的物理化學性質（其表面電荷和疏水性）。
1.牙科材料表面的粗糙度
在粗糙表面上的細菌初始附著被表面不規則性所幫助，細菌不受唾液流的影響。所以細菌可以附著在凹坑和凹槽上，以減少剪切力的影響。研究表明變形鏈球菌可以更有效地粘附在粗糙表面上而不是高拋光填充材料上。鏈球菌對復合樹脂材料的粘附力隨著其表面粗糙度的增加而直接增加。
2.疏水性和表面電荷
細菌定殖到特定表面由表面特征決定，例如其疏水性和表面電荷。具有疏水細胞表面的細菌細胞可被許多材料表面吸引，導致粘附性增加和隨后的生物膜形成。任何材料表面親水性的降低都會導致感染性細菌與填充材料之間強烈的疏水相互作用，從而增加粘附性。
細菌細胞壁具有許多有助于細菌粘附的結構和性質（革蘭氏陽性細菌中的磷壁酸）。這些特征影響細菌細胞的表面電荷和疏水性，從而直接影響粘附。填充材料表面電荷極大地影響細菌粘附。大多數細菌在水性環境中表現出負表面電荷。因此，帶負電的填充材料表面應當由于兩個帶負電的表面之間的排斥作用而導致微生物的粘附性降低。導電材料如汞合金在電子轉移在細菌粘附中起重要作用。這可能是由于帶負電荷的細菌與導電材料的正電荷之間的吸引力。在非導電材料（例如樹脂復合材料）中不會發生這種情況。
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