SEM Photomicrograph on Fluoride Concentration of Enamel by Fluoride Iontophoresis

불소이온영동에 의한 법랑질 표면 불소농도의 주사전자현미경적 관찰

The objective of this study was to evaluate the effects of the topical application of fluoride by iontophoresis on the fluoride concentration in the dental enamel. Eighty-eight healthy teeth were extracted from orthodontic patients and divided into three experimental groups at 0.2 mA and 0.5 mA current and a control group. Each experimental group was further divided into three subgroups according to the application time (1, 3, and 5 min). Five to six teeth were assigned to each subgroup. Inotophoresis was performed using a 2% sodium fluoride solution and each tooth was sliced into a $3{\times}3mm$ specimen on enamel. The fluoride concentration in the enamel was measured using X-ray photoelectron spectroscopy. It was used to estimate the atomic ratio of fluoride on the enamel surface on selected samples. The specimen was observed via scanning electron microscopy as well. This finding was confirmed by the result that the fluoride ratios estimated by x-ray photoelectron spectroscopy was 2.71%, 2.87% and 3.80% after fluoride iontophoresis had been performed using a 2% sodium fluoride solution at 0.5 mA for 1, 3 and 5 min, respectively. In comparison, the fluoride ratio was 0.49% in the control group. As the current became higher and the time lapsed, the formation of irregular particles was strengthened on the enamel surface. Afterwards, the enamel surface was dissolved and new matrix was formed on the enamel. Fluorapatite was observed on the enamel after fluoride iontophoresis was performed at 0.5 mA for 5 min. The fluoride concentration tended to increase with increasing duration of iontophoresis. The study findings indicated that under proper conditions, fluoride iontophoresis has a positive effect in increasing the fluoride concentration in dental enamel.

지난 수십 년간 소아의 치아우식증 예방과 성인의 지각과민증 둔화에 여러가지 국소불소도포를 이용하면서, 보다 효과적이면서도 사용이 용이하고 다양하게 적용될 수 있는 최선의 방법을 모색하고자 노력해왔다. 이에 본 연구에서는 불소이온영동 시 전류와 시간에 따라 법랑질에 흡수된 불소농도의 차이를 분석해보기 위함이다. 구강에서 교정치료를 위해 발거한 건전한 치아 40개를 선택하여 0.2 mA와 0.5 mA의 전류에서 시행한 실험군과 1개의 대조군으로 분류한 후, 각 실험군은 3개의 아군(1, 3, 및 5분군)으로 재분류하여 한 군당 5~6개의 치아를 선정하였고, 2% 불화나트륨 용액으로 이온영동을 시행하여 법랑질 표면적이 $9mm^2$($3{\times}3mm$)가 되도록 시료를 제작하였다. 법랑질 표면의 불소농도는 X-선 광전자분광분석과 주사전자현미경 관찰로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 불소이온영동된 시료의 X-선 광전자분광분석 결과, 법랑질 표면의 원소 중 불소의 비율은 대조군이 0.49%임에 비해 '1분', '3분' 및 '5분' 동안의 실험 군에서는 02전류에서 각각 2.67%, 2.79%, 3.04%이었고, 0.5 mA전류에서는 2.71, 2.87 및 3.80%로 나타났다. 2. 주사전자현미경적 소견으로 불소이온영동 초기에는 법랑질 표면에 불규칙하고 석회화된 결정체 입자들이 침착된 형상으로 나타났고, 불소이온영동 시간이 경과될수록 법랑질 내에서 반응이 일어나 새로운 기반이 형성되어 균질한 양상을 나타냈다. 이상의 연구결과로 0.5 mA 의 전류에서 '5분' 동안 불소이온영동을 시행할 시 법랑질 표면에 불화인회석이 형성되는 양상으로 나타났다.