title: Zur kariesprotektiven Wirkung einer Zahnpaste mit bioaktivem Glas im Vergleich zu Zahnpasten mit unterschiedlichen Fluoridverbindungen
title: On the caries-protective effect of a toothpaste with bioactive glass in comparison to toothpastes with different fluoride compounds
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Neumann, Carla Mayte
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2022
Subjects: fluorides
Demineralisation
bioaktives Glas
Remineralisation
remineralization
toothpastes
Zahnpasten
QLF
Fluoride
bioactive glas
demineralization
Medical sciences Medicine
Medizin

description: Objective: Caries as a localized, multifactorial disease begins with an initial carious lesion of the enamel. To counteract a progression of this initial lesion, there are, among other measures, various toothpastes on the market with caries-protective effects. A toothpaste with bioactive glass and sodium fluoride that appeared on the market in 2016 promises to incorporate to the tooth surface due to the bioactive glass and release calcium, phosphate and fluoride ions over a longer period of time. This is said to lead to an improved remineralizing effect. Aim: In the present study, the remineralizing behaviour of the toothpaste with bioactive glass and sodium fluoride was investigated in-vitro in comparison with toothpastes containing the different fluoride compounds sodium fluoride and stannous fluoride. This study aimed to determine whether differences exist in the remineralizing efficacy of the toothpaste with bioactive glass and sodium fluoride and the comparative toothpastes. One hypothesis focussed on the comparison of the remineralizing effect of the toothpaste with bioactive glass and sodium fluoride and the toothpaste with sodium fluoride based on the fluorescence loss (∆F) and the volume of the lesion (∆Q). The other hypothesis focussed on the comparison of the remineralizing effect of the toothpaste with bioactive glass and sodium fluoride and the toothpaste with stannous fluoride based on the fluorescence loss (∆F) and the volume of the lesion (∆Q). Material and Method: Forty-five tooth specimens of extracted human teeth were used for the study. An area was polished on all specimens (n = 45), 15 specimens each were randomly assigned to three groups (test group, control group I, control group II) and artificially demineralized for 14 days using a methylcellulose-lactic acid system (pH = 4.6). A toothpaste with a different fluoride compound was selected for each group: Test group = BioMinTM F (bioactive glass and 530 ppm sodium fluoride), control group I = Signal Kariesschutz (1450 ppm sodium fluoride) and control group II = Sensodyne Repair*&amp;Protect (1100 ppm stannous fluoride). Over a period of 90 days, the samples were stored in a remineralization solution at 37 °C in an incubator. All samples were treated in the sense of a pH cycling model to simulate the phases of demineralization and remineralization. For this purpose, they were soaked every day twice for two minutes in 0.1 M lactic acid (pH = 4.6), rinsed with distilled water and then placed in a toothpaste suspension of the respective toothpaste for two minutes. Quantitative light-induced fluorescence (QLFTM) measurements were performed before and after demineralization and after 7, 30, 60 and 90 days. The mineralization behaviour was assessed using the parameters of fluorescence loss (∆F in %) and volume of lesion (∆Q in % x px2). Subsequent statistical analysis was performed using MedCalc software, version 19.3.1. The Shapiro-Wilk test was used to examine the measurements for normal distribution (p &lt; 0.001). The Kruskal-Wallis test was carried out to examine the independent data, the Friedman test was used for the dependent data and for further analysis the Conover's post-hoc was used. The significance level was set at α = 0.05. Results: After 7 days, significant differences were observed for fluorescence loss ∆F in % (p = 0.019) and lesion volume ∆Q in % x px2 (p = 0.011). For both parameters, the test group (bioactive glass and sodium fluoride) showed lower remineralizing efficacy after 7 days compared to both control groups. After 90 days, a significant difference in remineralizing effect was observed for ∆F (p = 0.041). Accordingly, the test group (bioactive glass and sodium fluoride) showed a greater loss of fluorescence and thus a lower remineralizing effect than the control group II (stannous fluoride). Disucussion and Conclusion: The results of this in-vitro-study show that after 7 days, the test toothpaste and both reference toothpastes, as well as over a period of 90 days, the test toothpaste and the reference toothpaste with stannous fluoride do not have the same remineralizing efficacy. The comparative toothpaste with stannous fluoride showed the highest remineralizing effect regarding the ∆F parameter. Further studies are needed to verify the results obtained in this study in-vivo.
description: Problemstellung: Karies als eine lokalisierte, multifaktoriell bedingte Erkrankung beginnt mit einer kariösen Initialläsion. Um einer Progression dieser Initialläsion entgegenzuwirken, gibt es unter anderem verschiedene Zahnpasten auf dem Markt mit kariesprotektiver Wirkung. Eine 2016 auf dem Markt erschienene Zahnpaste mit bioaktivem Glas und Natriumfluorid verspricht durch das bioaktive Glas an der Zahnoberfläche zu binden und Calcium, Phosphat und Fluoridionen über einen längeren Zeitraum freizusetzen. Dies soll zu einem verbesserten Remineralisationseffekt führen. Ziel: In der vorliegenden Arbeit wurde das Remineralisationsverhalten der Zahnpaste mit bioaktivem Glas und Natriumfluorid im Vergleich zu Zahnpasten mit den unterschiedlichen Fluoridverbindungen Natriumfluorid und Zinnfluorid in-vitro untersucht. Es sollte ermittelt werden, ob Unterschiede im remineralisierenden Effekt der Zahnpaste mit bioaktivem Glas und Natriumfluorid und der Vergleichszahnpasten bestehen. Dabei bezog sich eine Hypothese auf den Vergleich des remineralisierenden Effektes der Zahnpaste mit bioaktivem Glas und Natriumfluorid und der Zahnpaste mit Natriumfluorid anhand des Fluoreszenzverlustes (∆F) und des Volumens der Läsion (∆Q). Die andere Hypothese bezog sich auf den Vergleich des remineralisierenden Effektes der Zahnpaste mit bioaktivem Glas und Natriumfluorid und der Zahnpaste mit Zinnfluorid anhand des Fluoreszenzverlustes (∆F) und des Volumens der Läsion (∆Q). Material und Methoden: Für die Studie wurden 45 Zahnproben von extrahierten humanen Zähnen verwendet. An allen Proben (n = 45) wurde eine zu beurteilende Fläche poliert, je 15 Proben wurden randomisiert drei Gruppen (Testgruppe, Kontrollgruppe I, Kontrollgruppe II) zugeteilt und mittels eines Methylcellulose-Milchsäure-Systems (pH = 4,6) für 14 Tage artifiziell demineralisiert. Für jede Gruppe wurde eine Zahnpaste mit unterschiedlicher Fluoridverbindung ausgewählt: Testgruppe = BioMinTM F (bioaktives Glas und 530 ppm Natriumfluorid), Kontrollgruppe I = Signal Kariesschutz (1450 ppm Natriumfluorid) und Kontrollgruppe II = Sensodyne Repair*&amp;Protect (1100 ppm Zinnfluorid). Über einen Zeitraum von 90 Tagen wurden die Proben in einer Remineralisationslösung bei 37 °C im Brutschrank gelagert. Dabei wurden alle Proben im Sinne eines pH-Cycling-Modells behandelt, um die Phasen der Demineralisation und Remineralisation zu simulieren. Dafür wurden sie zweimal täglich zwei Minuten in 0,1 M Milchsäure (pH = 4,6) eingelegt, mit destilliertem Wasser abgespült und anschließend für zwei Minuten in eine Zahnpastensuspension der jeweiligen Zahnpaste eingelegt. Mittels quantitativer lichtinduzierter Fluoreszenz (QLFTM) wurden Messungen vor und nach der Demineralisation und nach 7, 30, 60 und 90 Tagen durchgeführt. Beurteilt wurde das Mineralisationsverhalten anhand der Kenngrößen des Fluoreszenzverlustes (∆F in %) und des Volumens der Läsion (∆Q in % x px2). Die anschließende statistische Auswertung erfolgte mit der Software MedCalc, Version 19.3.1. Die Messergebnisse wurden mittels des Shapiro-Wilk-Tests auf Normalverteilung untersucht (p &lt; 0,001). Für die Untersuchung der unabhängigen Daten wurde der Kruskal-Wallis-Test, für die abhängigen Daten der Friedman-Test und weiterführend die Post-hoc-Analyse nach Conover durchgeführt. Das Signifikanzniveau wurde auf α = 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Nach 7 Tagen konnten sowohl für den Fluoreszenzverlust ∆F in % (p = 0,019) als auch für das Volumen der Läsion ∆Q in % x px2 (p = 0,011) signifikante Unterschiede festgestellt werden. Für beide Parameter wies die Testgruppe (bioaktives Glas und Natriumfluorid) nach 7 Tagen eine geringere remineralisierende Wirksamkeit im Vergleich zu beiden Kontrollgruppen auf. Nach 90 Tagen wurde für ∆F ein signifikanter Unterschied im remineralisierenden Effekt festgestellt (p = 0,041). Demnach wies die Testgruppe (bioaktives Glas und Natriumfluorid) einen größeren Fluoreszenzverlust und damit einen geringeren remineralisierenden Effekt auf als die Kontrollgruppe II (Zinnfluorid). Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser in-vitro-Studie zeigen, dass zum Zeitpunkt nach 7 Tagen die Testzahnpaste und beide Vergleichszahnpasten, sowie über einen Zeitraum von 90 Tagen die Testzahnpaste und die Vergleichszahnpaste mit Zinnfluorid nicht über eine gleiche remineralisierende Wirksamkeit verfügen. Die Vergleichszahnpaste mit Zinnfluorid zeigte bezüglich des Parameters ∆F die höchste remineralisierende Wirkung. Weitere Studien sind nötig, um die in dieser Studie erzielten Ergebnisse in-vivo zu überprüfen.