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従来のpHサイクリングでは、用いる緩衝液のpH変動が急激で、そのうえ歯質とプラークの界面で起こる脱灰/再石灰化現象を反映しているとは言い難い。そこで、今回S.mutans NCTC10449のcellがアガロースを混合して調製した人工プラーク下のpHを、微小電極により連続的に記録しながら、直下のエナメル質に脱灰病変を形成するモデルを考案した。人工プラークによる脱灰系は以下の3種類である。
(1)アガロース/live cell/グルコース溶液
(2)アガロース/Killed cell/脱灰液z(pH4.0)
(3)アガロース/脱灰液(pH4.0)
ペンスタポンプを用い、pH7.0の人工唾液を滴下することにより、すべての人工プラークにおいて同様のpH曲線を得ることができた。実験前後のエナメル質表面のビッカース硬さを求めたところ、すべての脱灰系により対照(pH7.0の人工唾液浸漬)群に比べ有偽に硬度の減少が認められたが、SEM観察による実験後の表面形態には大きな差異が認められた。(1)で脱灰したエナメル質表面には様々の大きさのpitが観察された。(2)、(3)では用いた脱灰液および人工唾液の滴下速度が同じで得られたpH曲線もほとんど同じであるにもかかわらず、前者では比較的健全な歯面が維持されているのに対して、後者においてはエナメル小柱がいくぶん露出し、表層が部分的に破壊されている像が観察された。今回3種類の人工プラーク下にin vivoのステファン曲線に類似したpH変化を起こすとともにエナメル質表面に種々の脱灰病変を形成することが可能であることがわかった。このモデルは今までの実験齲蝕やpHサイクリングシステムに比べ、人工プラークの存在や人工唾液の滴下速度が可変であるという点でin vivoの状態をよりよく再現できるため様々の条件下で起こる齲蝕のプロセスを明らかにいていくうえで有用であると思われる。
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