METHOD FOR MORPHOLOGICAL AND MORPHOMETRIC ANALYSIS OF HUMAN TOOTH ENAMEL USING ATOMIC FORCE MICROSCOPY



Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

An atomic force microscopy (AFM) study technique was developed to allow 3D visualization of human tooth enamel surface structure and quantitative evaluation and comparison of the obtained images. The work was performed on 24 longitudinal sections of different groups of teeth (incisors, molars) with intact untreated outer surface of the enamel, removed on medical indications from patients aged 17-30 years. After testing the method, an optimal combination of «Height», «Mag Sin» and «Phase» settings was chosen for AFM study of dental hard tissues in semi-contact mode. Criteria for morphometric analysis of the studied surface (medium wave, average roughness) were proposed and justified. The formulated protocol allowed to describe normal structural features of human tooth enamel surface on nanoscale; it can be used (in vitro) for examining the enamel surface ultrastructure and its morphometry under pathological conditions and after its exposure to mechanical, chemical and other factors.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. D. Goncharov

First I. P. Pavlov St. Petersburg State Medical University

Email: vdqoncharov@rambler.ru

I. N. Antonova

First I. P. Pavlov St. Petersburg State Medical University

A. V. Kipchuk

First I. P. Pavlov St. Petersburg State Medical University

Email: dentist-alena@yandex.ru

A. I. Skorobogatova

V. I. Ulyanov-Lenin State University of Electrical Engineering

References

  1. Антонова И. Н., Гончаров В. Д., Кипчук А. В., Боброва Е. А. Опыт исследования твердых тканей зуба с помощью атомносиловой микроскопии // Стоматология. 2014. № 4. С. 11-14.
  2. Антонова И. Н., Гончаров В. Д., Кипчук А. В., Боброва Е. А. Особенности морфологического строения неорганической составляющей эмали и дентина зуба человека на наноуровне // Морфология. 2014. Т. 146, вып. 5. С. 52-56.
  3. Белоусов Ю. Б. Этическая экспертиза биомедицинских исследований: Практические рекомендации. М.: ОКИ, 2005.
  4. Зайцев К. И., Карасик В. Е., Юрченко С. О. и др. Диагностика деминерализации эмали зуба с помощью терагерцовой спектроскопии // Инженерный журн.: наука и инновации. 2012. № 12. С. 33-48.
  5. Макеева И. М., Бессуднова Н. О., Матасов М. Д. Катодолюминесценция как дополнительный метод исследования химического состава твердых тканей зуба // Стоматология для всех. 2014. № 2. С. 6-10.
  6. Макеева И. М., Бякова С. Ф., Чуев В. П., Шевлюк Ю. В. Электронно-микроскопическое исследование твердых тканей зуба при клиновидных дефектах // Стоматология. 2009. Т. 88, № 4. С. 39-42.
  7. Мандра Ю. В., Ронь Г. И., Вотяков С. Л. Современные диагностические подходы в изучении микроэлементного состава твердых тканей зубов при повышенной стираемости // Уральск. мед. журн. 2008. № 10. С. 85-89.
  8. Морозов И. А., Беляев А. Ю., Изюмов Р. И. Экспериментальное исследование микроструктуры поверхности эмали человеческих зубов // Материаловедение. 2012. Вып. 184, № 7. С. 50-55.
  9. Морозов И. А., Свистков А. Л., Гилёва О. С., Ерофеева Е. С. Экспериментальное исследование влияния профессионального отбеливания на микроструктуру поверхности эмали зубов // Росс. журн. биомех. 2010. Т. 14, № 1 (47). С. 56-64.
  10. Мошников В. А., Федотов А. А., Румянцева А. И. Методы сканирующей зондовой микроскопии в микро-и наноэлектронике: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003.
  11. Патент РФ № 2458675. Способ изготовления препаратов зубов для морфологических исследований эмалевых призм в атомно-силовом (АСМ) и инвертированном микроскопах / А. С. Коршунов, И. Л. Шестель, Н. А. Давлеткильдеев, А. С. Лосев, Л. А. Шестель, В. П. Конев. Заявка № 2011117971/15 от 04.05.2011 г. // Опубл. в БИ. 2012. № 23. С. 87.
  12. Пихур О. Л. Возрастные изменения состава и строения твердых тканей зуба взрослого человека: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. СПб., 2015.
  13. Шумилович Б. Р., Воробьева Ю. Б., Малыхина И. Е. Современные представления о кристаллической структуре гидроксиапатита и процессах возрастных изменений эмали зуба (исследование in vitro) // Журн. анат. и гистопатол. 2015. Т. 4, № 1 (13). С. 77-86.
  14. Шумилович Б. Р., Кунин Д. А., Красавин В. Н. Новые аспекты изучения ультраструктуры эмали и решения проблемы краевого прилегания композитов // Вестн. новых мед. технологий. 2013. Т. 20, № 2. С. 330-334.
  15. Bertassoni L., Habelitz S., Pugach M. et al. Evaluation of surface structural and mechanical changes following remineralization of dentin // Scanning. 2010. Vol. 32. Р. 312-319.
  16. Cerci B. B., Roman L. S., Guariza-Filho O. et al. Dental enamel roughness with different acid etching times: Atomic force microscopy study // Eur. J. Gen. Dent. 2012. Vol. 1. Р. 187-191.
  17. Lechner B. D., Röper S., Messerschmidt J. et al. Monitoring demineralization and subsequent remineralization of human teeth at the dentin-enamel junction with atomic force microscopy // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. Vol. 7, № 34. Р. 18937-18943.
  18. Poggio C., Ceci M., Beltrami R. et al. Atomic force microscopy study of enamel remineralization // Ann. Stomatol. (Roma). 2014. Vol. 5, № 3. Р. 98-102.
  19. Taube F., Marczewski M., Norén J. G. Deviations of inorganic and organic carbon content in hypomineralised enamel // J. Dent. 2014. Vol. 43, № 2. Р. 269-278.
  20. Yang S., Li B., Akkus A. Wide-field Raman imaging of dental lesions // Analyst. 2014. Vol. 139, № 12. Р. 3107-3114.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Eco-Vector


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 0110212 от 08.02.1993.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies