RAMAN FLUORESCENCE CHARACTERISTICS OF HARD DENTAL TISSUES AND THEIR CLINICAL SIGNIFICANCE

Abstract

The aim of the study is to study the spectral characteristics of the hard tissues of the tooth, their Raman-fluorescent components (RFS) and to determine the possibility of using the method to assess the degree of mineralization of hard tissues of the tooth. In a preclinical study on model test objects of different functional groups of teeth (incisors, premolars, molars), remote by clinical indications, Raman-fluorescence spectroscopy was performed using the laser hardware-software complex “Inspector M” with a wavelength of probing radiation 514 nm. In the course of the study, a qualitative and quantitative analysis of the content and distribution of hydroxyapatite in the structures of hard dental tissues (enamel, dentin, cement) in normal and pathological conditions was performed. The high sensitivity and expressiveness of the method, the possibility of quantitative processing of the results of the study, which allows us to recommend it for assessing the degree of mineralization/demineralization of the tooth, the effectiveness of remineralizing drugs and methods of their use in the clinic of therapeutic dentistry.

Keywords

Raman-fluorescence spectroscopy / demineralization / remineralization / hydroxyapatite / enamel, dentin / cement / caries

References

[1] Александров М.Т., Афанасьев Р.А., Гапоненко О.Г., Козьма С.Ю., Кузьмин Г.П., Лизунова И.А. и др. Лазерная флюоресцентная диагностика в медицине и биологии (теория и возможности применения). НПЦ Спектролюкс; 2007.

[2] Александров М.Т. Лазерная клиническая биофотометрия (теория, эксперимент, практика). М.: Техносфера; 2008.

[3] Huser T. Nanosensors using Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS). Center for Biophotonics Science and Technology, EAD289, 2007.

[4] Kneipp K., Kneipp H., Itzkan I., Dasari R., Feld M. Surface enhanced Raman scattering and biophysics. J. Phys: Condensed Matter. 2002; 14: R597-R624.

[5] Sheng R., Nii F., Cotton T. Anal. Chem. 1991; 63: 437.

[6] Thornton J., Force R. Appl. Spectrosc. 1991; 45: 1522.

[7] Александров М.Т., Маргарян Э.Г. Применение лазерных технологий в клинике терапевтической стоматологии (обоснование, возможности, перспективы). Российская стоматология. 2017; 3: 31 - 6.

[8] Александров М.Т., Кукушкин В.И., Маргарян Э.Г. Раман-флюоресцентная диагностика состояния тканей человека в норме и при патологии и ее аппаратно-программное решение. Российский стоматологический журнал. 2018; 1: 4 - 11.

[9] Александров М.Т., Пашков Е.П., Баграмова Г.Э., Кукушкин В.И., Маргарян Э.Г. Возможности и перспективы применения раман-флюоресцентной диагностики в стоматологии. Российский стоматологический журнал. 2018; 22(1): 4-11.

[10] Кукушкин И.В. Композитные фермионы и дробный квантовый эффект Холла. Тезисы школы по физике XVIII уральской международной зимней полупроводников. 15 - 20 февраля 2010 г. Екатеринбург - Новоуральск, материалы конференции. 2010; 19.

[11] Кукушкин И.В. Методы рамановской спектроскопии для исследования дисперсии коллективных возбуждений, тезисы конференции «Наноструктуры», 20 - 25 июня 2010, Санкт Петербург, Россияматериалы конференции; 2010.

[12] Кукушкин И.В. Свойства коллективных возбуждений, измеренные методом неупругого рассеяния света», 11-я Российская конференция по физике полупроводников, Санкт-Петербург, 16-20 сентября 2013 г., материалы конференции, 2013; 128.

[13] Kukushkin I.V. Raman spectroscopy of collective excitations, International Conference on Application of High Magnetic Field in Semiconductor Physics, HMFSP-18, 31 July - 5 August 2010, Fukuoka, Japan, Proceedings. 2010; 49.

[14] Kukushkin I.V. Rotons in the dispersion of collective excitations studied by Raman technique, International Conference “The Quantum Hall Effect”, 2-4 May 2010, Minneapolis, USA, Proceedings. 2010; 39.

[15] Kulik L.V., Zhuravlev A.S. “Resonant Raman scattering as a probe of electron spin polarization”,20th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor PhysicsJuly 22-27 2012, Chamonix, France, Proceedings. 2012; 131.

[16] Александров М.Т., Пауков В.С., Попов С.Н., Прохорова А.А., Кукушкин В.И. «Диагностика опухолей брюшной полости и органов малого таза методом лазерной спектроскопии» International scientific conference Scientific Review, Czech Republic, Karlovy Vary-Russia, Moscow, 29-30 May 2015, Proceedingsp. 2015; 475-84.

[17] Полетаева Д.А., Рыбкин А.Ю., Горячев Н.С., Белик А.Ю., Котельникова Р.А., Корнев А.Б. и др. Детектирование водорастворимых производных фуллеренов в биологических системах методом спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния» Сборник трудов VI Троицкая конференция «Медицинская физика и инновации в медицине» (ТКМФ-6), г. Троицк, 2-6 июня 2014 г., Москва; 2014: 345-7.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector