Untersuchungen zur Frage der Erzeugung von Fluoriddeckschichten auf Zahnschmelz mittels Natriumfluorid oder Natriummonofluorphosphat

Abstract

This thesis analyses the establishing process and the persistence of fluoride layers on dental enamel. We tested the fluoride containing substances sodium monofluorophosphate (Na2FPO3) and sodium fluoride (NaF) under variation of the concentration and pH, and the influence of the pellicle was analysed. Afterwards different cleaning protocols using aqua dest. were performed. The visualisation of the generated layers for all specimens took place by scanning electron microscopy and the concentration, and distribution of fluoride were analysed using energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The in vitro tests proved fluoridated layers only for application of NaF under concentration of 10.000 ppm. The influence of pH for the layers established by application of NaF was analysed for values of 9.8 / 5.4 / 6.3. The highest fluoride concentration was found for a pH of 5.4. A pH of 6.3 yielded only a minor improvement in comparison to 9.8. For a concentration of 1.000 ppm with a pH of 5.4 no fluoride layers could be detected. For Na2FPO3 even under a high concentration of 10.000 ppm and a pH of 6.0, only small amounts of fluoride and no could be found. Analysis of the influence of the pellicle layer was carried out ex situ on specimens which were exposed orally for 3 min and 2 h, respectively, on 4 probands. Subsequently they were incubated in NaF for concentrations of 10.000 ppm and 1.000 ppm. After incubation in highly dosed NaF with an exposure time of 3 min as well as 2 h fluorid layers resulted. After an incubation with lower dosed NaF no fluoride layers were detectable. The blockface imaging technique combined with EDX proved that the fluorid layers are calcium fluoride globule layers. Thus, the thesis proves that establishing CaF2 layers on enamel is possible by using NaF (with a pH of 5.4).

In dieser Dissertation wurde die Etablierung und Persistenz von Fluoriddeckschichten auf dem Zahnschmelz untersucht. Getestet wurden dabei die fluoridhaltigen Substanzen Natriumfluorid (NaF) und Natriummonofluorphosphat (Na2FPO3). Für NaF wurden die Parameter Konzentration und pH-Wert variiert sowie der Einfluss der Pellikel untersucht. Es wurden anschließend unterschiedliche Reinigungsprotokolle mit aqua dest. durchgeführt. Die Fluoriddeckschichten wurden mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie (REM) visualisiert und mittels Energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) auf ihre Zusammensetzung untersucht. Die In-vitro-Versuche zeigten nur für NaF bei einer Konzentration von 10.000 ppm nachweislich fluoridierte Oberflächen mit CaF2-Deckschichten. Der Einfluss des pH-Wertes auf diese Deckschichten wurde für die pH-Werte 9,8 / 5,4 / 6,3 untersucht. Die höchsten Fluoridwerte konnten bei einem sauren pH-Wert von 5,4 gemessen werden. Bei einem pH-Wert von 6,3 war nur eine geringe Verbesserung im Vergleich zu einem pH-Wert von 9,8 zu beobachten. Bei einer niedrigen Konzentration von 1000 ppm konnten mittels NaF bei einem pH-Wert von 5,4 keine Fluoriddeckschichten ausgebildet werden. Für Na2FPO3 konnten bei einer hohen Konzentration von 10.000 ppm und einem pH-Wert von 6,0 nur geringe Massenanteile für Fluorid nachgemessen werden. Die Analyse des Einflusses der Pellikel erfolgte ex situ an Prüfkörpern, die zuvor in situ für 3 min bzw. 2 h von 4 Probanden intraoral exponiert wurden. Anschließend wurden diese in NaF entweder bei einer Konzentration 10.000 ppm oder 1000 ppm inkubiert. Nur eine Inkubation in hoch dosiertem NaF führte zur Ausbildung von Fluoriddeckschichten. Durch das Blockface-Imaging-Verfahren kombiniert mit EDX konnte nachgewiesen werden, dass es sich bei den Fluoriddeckschichten um CaF2-Globuli handelt. Es wurde nachgewiesen, dass eine Ausbildung von CaF2-Deckschichten auf dem Zahnschmelz mittels NaF (pH-Wert 5,4) generell möglich ist.