纳米银氟化物与L-精氨酸协同促进早期龋齿再矿化的机制研究及无染色替代方案探索

本研究针对银二胺氟化物(SDF)治疗早期龋齿易导致牙齿染色的临床难题，创新性地将L-精氨酸(Arg)引入纳米银氟化物(NSF)体系。通过体外实验证实，NSF+Arg组再矿化效果与SDF相当（矿物密度增益0.54 g/cm3，再矿化率35.07%），且未出现SDF导致的显著色差（ΔE=3.60 vs 57.84）。该研究为开发兼具抗菌、再矿化功能且无美学缺陷的新型防龋制剂提供了实验依据。

　　

龋齿是全球最常见的慢性疾病之一，早期龋损表现为釉质表层下脱矿形成的白垩斑。传统氟化物虽能促进再矿化，但对致龋菌抑制作用有限；银二胺氟化物(SDF)虽兼具抗菌和再矿化双重功效，却因银离子氧化导致牙齿不可逆黑染，严重影响前牙区美观。如何在保证疗效的同时解决染色问题，成为口腔材料学领域的重要挑战。

沙特阿拉伯Qassim大学牙科学院与韩国延世大学牙科学院的研究团队创新性地将L-精氨酸引入纳米银氟化物(NSF)体系，通过体外实验系统评估了NSF+Arg对人工龋损的再矿化效果。研究采用pH循环模型模拟口腔环境，通过显微硬度测试、微CT矿物密度分析和色度测定等多维度指标，发现NSF+Arg在保持纳米银抗菌活性的同时，精氨酸通过稳定纳米颗粒、促进氟摄取等机制显著提升再矿化效率，且避免了SDF的严重染色缺陷。该成果发表于《Scientific Reports》，为开发新一代防龋材料提供了重要理论依据。

关键技术方法

1. 纳米银氟化物合成：以壳聚糖为载体，AgNO₃为银源，NaBH₄为还原剂，添加11,310 ppm NaF制备NSF，并引入5 mg/mL L-精氨酸优化配方

2. 人工龋模型构建：使用pH 4.5脱矿液处理人离体磨牙釉质块96小时

3. 多模态评估：Vickers显微硬度计测量表面硬度变化；Skyscan 1076微CT定量矿物密度；分光光度计检测ΔE色差

研究结果

纳米颗粒表征

透射电镜显示NSF+Arg组银纳米颗粒(AgNPs)呈球形（直径3-18 nm），平均粒径7.20 nm（未添加组9.65 nm），精氨酸使粒径分布更集中（方差7.80 vs 14.03）。

表面形貌观察

扫描电镜显示：脱矿组釉质表面呈现多孔结构；NSF+Arg组釉质棱柱间隙被矿物沉积覆盖，形貌接近NaF组；SDF组可见明显团聚沉淀物。

再矿化效能

微CT分析表明：NSF+Arg组矿物增益(0.54 g/cm³)显著高于NaF组(0.40 g/cm³)（p<0.05），与SDF组(0.44 g/cm³)无统计学差异；再矿化百分比达35.07%，较NSF单独使用提升33%。

美学性能

色度分析显示：SDF组ΔE值达57.84（肉眼可见黑染），而NSF+Arg组ΔE仅3.60，与阴性对照组无显著差异（p>0.05）。

讨论与意义

该研究首次证实L-精氨酸可通过三重机制增强NSF疗效：①作为稳定剂减少AgNPs聚集，维持7 nm级粒径；②通过带正电的胍基与氟离子形成复合物，促进Ca²⁺、PO₄^3-沉积；③被口腔共生菌代谢产生NH₃，中和局部酸性环境。临床转化方面，NSF+Arg解决了SDF在前牙区应用的美学限制，其3分钟短时接触即可达到24小时NaF涂膜的效果，更适合儿童及特殊需求患者。未来研究需进一步验证其在生物膜模型中的长效抗菌性及细胞毒性，为临床应用提供更全面依据。