新的牙科成像方法使用墨鱼墨水来捕捉牙龈疾病
墨鱼汁可能是制作黑色意大利面的绝佳原料,但有朝一日它也可以让看牙医检查牙龈疾病变得不那么乏味,甚至无痛。美国加州大学圣地亚哥分校的工程师们通过将墨汁与光和超声波相结合,开发出了一种新的牙科成像方法来检查患者的牙龈,这种方法比目前的技术水平更无创、更全面、更准确。
加州大学圣地亚哥分校的纳米工程教授、该研究的资深作者杰西·乔克斯特说:“上次看牙医的时候,我意识到目前用于给牙齿和牙龈成像的工具可以进行重大更新。”
牙医牙龈健康评估的传统方法是使用一种乐器叫做牙周探索薄,钩形金属工具的标志像一个微小的量尺和插入在牙齿和牙龈之间是否多少牙齿的牙龈萎缩后,创建的口袋。这种测量牙袋深度的方法是牙科中使用的金标准。口袋的深度为一到两毫米表明牙龈健康,而超过三毫米则表明牙龈不健康牙龈疾病。口袋越深,牙龈疾病就越严重。
然而,使用牙周探针的程序是侵入性的,不舒服,有时对病人来说是痛苦的。不同牙医的测量值也会有很大差异,探针一次只能测量一个点的口袋深度。
在9月7日发表的一篇论文中牙科研究杂志Jokerst和他在加州大学圣地亚哥分校的团队介绍了一种创新的方法,可以持续准确地成像牙齿周围整个口袋的深度,而不需要任何痛苦的拨弄和刺激。
“使用牙周探针就像用手电筒检查一间黑暗的房间,你一次只能看到一个区域。用我们的方法,就像打开所有的电灯开关,这样你就能一下子看到整个房间。”Jokerst说。
首先用一种糊状物漱口,这种糊状物是由市售的食品级墨鱼汁与水和玉米淀粉混合制成的。这种乌贼墨的漂洗剂可以作为一种叫做光声超声成像技术的造影剂。这包括将一个光信号——通常是一个短的激光脉冲——照射到样品上,使其加热并膨胀,产生一个研究人员可以分析的声信号。“光线进来,声音出来,”Jokerst说。
乌贼墨含有天然的黑色素纳米颗粒,可以吸收光线。在漱口过程中,黑色素纳米颗粒会滞留在牙齿和牙龈之间的口袋里。当研究人员用激光照射这一区域时,乌贼的墨汁会升温并迅速膨胀,在口香糖袋中产生压力差,可以用超声波检测到。这种方法使研究人员能够绘制出每颗牙齿周围口袋深度的完整地图,这比传统方法有了显著的改进。
研究人员在一只猪的模型上测试了他们的光声成像方法,该猪的牙龈中含有浅和深的口袋。虽然他们的结果与牙周探针测量的结果非常接近,但在多项测试中也保持一致。另一方面,牙周探针的测量结果在不同的测试中差异显著。
Jokerst说:“与黄金标准相比,这项技术的重现性是惊人的。”
接下来,该团队将与牙医合作,并测试他们的方法在人类身上。未来的工作还包括减少乌贼墨汁口腔冲洗的味道——它很咸,有点苦——用便宜、更便携的激光代替光系统,如发光二极管。该团队的最终目标是创造一种使用这种技术来测量牙周健康的口腔。
观看Jokerst教授的问答视频,了解更多关于这项技术的信息:
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