激光拉曼/荧光光谱用于龋病早期检测的基础研究

目前龋病发病率仅次于心血管病和癌症，被世界卫生组织列为第三大非传染性重点防治疾病。龋病防治的关键在于早期发现和早期治疗，而传统诊断方法难以实现龋病的早期发现，现有的早期龋诊断技术和方法也很不成熟。因此，开发客观、定量、高敏感性和高特异性的早期龋诊断方法是当前龋病研究的一个重要方向。由于早期龋病主要发生在牙釉质，本项目拟在前期工作的基础上选取正常牙和龋病牙为主要研究对象，以激光拉曼光谱仪为主要手段，对正常牙和龋病牙的牙釉质激光诱导荧光产生机理进行分析；建立牙釉质拉曼峰/荧光强度变化与矿物质含量变化之间的量化关系；明确由牙釉质龋损牙面获取的拉曼光谱变化与龋损深度之间的关系；同时运用小波分析、主成份分析、聚类分析等化学计量学手段对所获取的激光拉曼/荧光光谱全谱信息进行处理，为实现以激光拉曼/荧光光谱早期诊断龋病提供充分的理论基础和实践依据。

龋病，是被世界卫生组织列为仅次于心血管病和癌症的第三大非传染类疾病。龋病防治的关键在于早期发现和早期治疗，而现有早期龋的诊断技术和方法并不成熟。本项目以分析化学的手段另辟蹊径，尝试用激光拉曼技术检测早期龋的进展。项目沿两条主线进行，两条主线彼此交错、互相补充。第一条主线是拉曼光谱与牙釉质中无机矿物含量的相关研究。通过对正常釉质、釉质发育不全釉质生物矿化模型中矿物含量的分析，建立了牙釉质拉曼光谱PO43- ν1振动峰和矿物含量之间的量化关系。并以此为依据，用拉曼光谱技术分别检测了以单纯脱矿法和pH值循环法建立的早期龋模型中矿物含量的变化。结果发现牙釉质拉曼光谱PO43- ν1振动峰的强度与牙釉质无机矿物含量高度相关。第二条主线是牙釉质拉曼光谱中荧光背景的相关研究。通过对纳米羟基磷灰石、正常牙釉质、釉质发育不全釉质中荧光背景的分析，提出牙釉质中荧光背景的可能起源。并以此为依据，用拉曼光谱技术比较了正常牙釉质和早期龋釉质中荧光背景的强度，发现早期龋釉质中荧光背景的强度高于正常牙釉质中荧光背景的强度。同时，我们还在实验中发现拉曼光谱荧光背景的强度与DIAGNOdent这一以釉质荧光为基础的早期龋检测方法高度相关，这些提示拉曼光谱中荧光背景存在很重要的诊断价值。本项目将拉曼光谱中PO43- ν1振动峰对于早期龋釉质无机矿物质“分子诊断”的优势和激光诱导荧光技术对于早期龋釉质荧光背景变化探查的“高敏感性”相结合，完善相关了基础工作，对早期龋的发现与诊断提供了理论基础和实践依据。