Tiềm năng của phổ quang học phân giải tia laser cho việc xác định nhanh chóng răng bị sâu

Lasers in Medical Science - Tập 26 - Trang 307-315 - 2010
Vivek K. Singh1,2, Awadhesh K. Rai1
1Laser Spectroscopy Research Laboratory, Department of Physics, University of Allahabad, Allahabad, India
2School of Physics, Shri Mata Vaishno Devi University, Kakryal, Katra, India

Tóm tắt

Tầm quan trọng của phổ quang học phân giải tia laser (LIBS) trong việc nhận diện nhanh chóng các răng bị sâu đã được chứng minh. Các thành phần nguyên tố chính và phụ của mẫu răng đã được phân tích bằng cách sử dụng các chuyển tiếp đặc trưng của các đường phổ nguyên tử có trong mẫu. Các nguyên tố được phát hiện trong mẫu răng bao gồm: canxi, magiê, đồng, kẽm, stronti, titan, carbon, photpho, hydro, oxy, natri và kali. Kết quả cho thấy phần bị sâu chứa ít canxi và photpho hơn so với phần răng khỏe mạnh, trong khi nội dung cao hơn của magiê, đồng, kẽm, stronti, carbon, natri và kali được tìm thấy ở phần bị sâu. Lần đầu tiên, chúng tôi đã quan sát thấy rằng hàm lượng hydro và oxy thấp hơn ở các phần khỏe mạnh so với phần bị sâu của mẫu răng. Mật độ của canxi và photpho, hai thành phần chính của răng, ít hơn ở phần bị sâu so với phần khỏe mạnh. Sự biến đổi trong mật độ của các thành phần vi lượng như magiê và carbon, v.v., giữa các phần sâu và khỏe mạnh của mẫu răng cũng được thảo luận. Sự hiện diện của các nguyên tố kim loại khác nhau trong các phần khỏe mạnh và bị sâu của mẫu răng và vai trò có thể của các nguyên tố kim loại khác nhau trong quá trình hình thành sâu răng đã được thảo luận.

Từ khóa

#Laser-induced breakdown spectroscopy #laser quang học phân giải #sâu răng #xác định nhanh chóng #thành phần nguyên tố

Tài liệu tham khảo

Lagan KM, Clements BA, McDonough S, Baxter GD (2001) Low intensity laser therapy (830 nm) in the management of minor post surgical wounds: a controlled clinical study. Laser Surg Med 28:27–32 LeGeros RZ, Ito A, Ishikawa K, Sakae E, LeGeros JP (2009) Fundamentals of hydroxyapatite and related calcium phosphates. In: Basu B, Katti DS, Kumar A (eds) Advanced biomaterials: fundamentals, processing and applications. Wiley, New York, pp 19–52 McConnell D (1973) Apatite-its crystal chemistry, mineralogy, utilization and geologic and biologic occurrences. Springer, Berlin Heidelberg New York Brudevold F, Soremark R (1967) Chemistry of the mineral phase of enamel. In: Miles AEW (ed) Structural and chemical organization of teeth. Academic Press, London, pp 247–277 Subhash N, Thomas SS, Mallia RJ, Jose M (2005) Tooth caries detection by curve fitting of laser-induced fluorescence emission: a comparative evaluation with reflectance spectroscopy. Laser Surg Med 37:320–328 Takamori K, Hokari N, Okumura Y, Watanabe S (2001) Detection of occlusal caries under sealant by use of a laser fluorescence system. J Clin Laser Med Surg 19:267–271 Stookey GK, Gonzales-Cabezas C (2001) Emerging methods of caries diagnosis. J Dent Educ 65:1001–1006 Nair MK, Tyndall DA, Ludlow JB, May K (1998) Tuned aperture computed tomography and detection of recurrent caries. Caries Res 32:23–30 Antunes A, Salvador VLR, Scapin MA, de Rossi W, Zezell DM (2005) Nanosecond Nd:YAG laser on dental enamel: compositional analysis by X-ray fluorescence. Laser Phys Lett 2:318–323 Borisova E, Uzunov T, Avramov L (2006) Laser-induced autofluorescence study of caries model in vitro. Lasers Med Sci 21:34–41 Perez-Jordan MY, Salvador A, Guardia M (1998) Determination of Sr, K, Mg and Na in human teeth by atomic spectrometry using a microwave-assisted digestion in a flow systems. Anal Lett 31:867–877 Spevackova V, Smid J (1999) Determination of lead in teeth of children for monitoring purposes by electrothermal atomic absorption spectrometry. Spectrochim Acta Part B 54:865–871 Nowak B (1999) Accumulation of metals in the teeth of inhabitants of two towns in the south of Poland. J Trace Elem Med Biol 12:211–216 Cox A, Keenan F, Cooke M, Apleton J (1996) Trace element profiling of dental tissues using laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry. Fres J Anal Chem 354:254–258 Lochner F, Appleton J, Keenan F, Cooke M (1999) Multi-element profiling of human deciduous teeth by laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry. Anal Chim Acta 401:299–306 Lee KM, Appleton J, Cooke M, Keenan F, Sawicka-Kapusta K (1999) Use of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry to provide element versus time profiles in teeth. Anal Chim Acta 395:179–185 Chew LT, Bradley DA, Mohd AY, Jamil MM (2000) Zinc, lead and copper in human teeth measured by induced coupled argon plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). Appl Radiat Isot 53:633–638 Singh VK, Rai V, Rai AK (2009) Variational study of the constituents of cholesterol stones by laser-induced breakdown spectroscopy. Lasers Med Sci 24:27–33 Singh VK, Rai V, Rai AK, Thakur SN, Rai PK, Singh JP (2008) Quantitative analysis of gallstones using laser induced breakdown spectroscopy. Appl Opt 47:38–47 Singh VK, Rai AK, Rai PK, Jindal PK (2009) Cross-sectional study of kidney stones by laser-induced breakdown spectroscopy. Lasers Med Sci. 24:749–759 Rai NK, Rai AK (2008) LIBS—an efficient approach for the determination of Cr in industrial wastewater. J Hazard Mater 150:835–838 Rai S, Rai AK, Thakur SN (2008) Identification of nitro-compounds with LIBS. Appl Phys B 91:645–650 Radziemski LJ, Cremers DA (1989) Laser induced plasmas and applications. Marcel Dekker, New York NIST National Institute of Standards and Technology USA, electronic database, http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html Thareja RK, Sharma AK, Shukla S (2008) Spectroscopic investigations of carious tooth decay. Med Eng Phys 30:1143–1148 The article can be found at: http://mistupid.com/chemistry/aircomp.htm Samek O, Beddows DCS, Telle HH, Kaiser J, Liska M, Caceres JO, Gonzales UA (2001) Quantitative laser induced breakdown spectroscopy analysis of calcified tissue samples. Spectrochim Acta Part B 56:865–875 Samek O, Telle HH, Beddows DCS (2001) Laser-induced breakdown spectroscopy: a tool for real-time, in vitro and in vivo identification of carious teeth. BMC Oral Health 1:1–9 Griem HR (1964) Plasma spectroscopy. McGraw-Hill, New York Barthelemy O, Margot J, Laville S, Vidol F, Chaker M, Drogoff BL, Johnston TW, Sabsabi M (2005) Investigation of the state of local thermodynamic equilibrium of a laser produced aluminum plasma. Appl Spectrosc 59:529–536 Humphrey LT, Jeffries TE, Dean MC (2008) Micro spatial distributions of lead and zinc in human deciduous tooth enamel. In: Irish JD, Nelson GC (ed) Techniques and applications in dental anthropology. Cambridge University Press, Cambridge, pp 87–110 Nancollas GH (1982) Biological mineralization and demineralization. Springer, Berlin Heidelberg New York The article can be found at: http://en.wikipedia.org/wiki/Titanium_dioxid Adya N, Alam M, Ravindranath T, Mubeen A, Saluja B (2005) Corrosion in titanium dental implants: literature review. 5:126–131 The article can be found at: http://en.wikipedia.org/wiki/Dental_implant Harris HH, Vogt S, Eastgate H, Lay PA (2008) A link between copper and dental caries in human teeth identified by X-ray fluorescence elemental mapping. J Biol Inorg Chem 13:303–306