La salud de los dientes y la cavidad bucal se encuentra relacionada con la salud y
bienestar general, suponiendo un problema económico importante debido a su alto coste y los
largos periodos de tiempo que requiere. Des del punto de vista científico, el cuidado oral es un
campo multidisciplinario donde científicos de distintas especialidades contribuyen en el
desarrollo de nuevos conocimientos y objetivos. En el presente trabajo, los estudios han sido
desarrollados en el área de Química Analítica y están centrados en tres objetivos: mejora del
proceso de remineralización dental, optimización de un blanqueante dental y prevención de la
formación de sarro (cálculos dentales).
Una de las enfermedades orales más comunes es la caries dental, infección que causa
desmineralización de los tejidos duros y la destrucción del material orgánico debido a la
producción de ácido por la hidrólisis de restos de comida. La administración de flúor es uno de
los agentes principales de prevención participando en la formación de fluorapatita y
combatiendo las bacterias presentes en el medio oral. La formación de una capa de fluorapatita
en la capa externa del esmalte es uno de los objetivos de este estudio. La mayoría de los
productos existentes que contienen fluoruros no forman fluorapatita debido a deficiencias en el
sistema de liberación que únicamente les permite formar especies de fosfato cálcico.
En la primera parte del estudio se han evaluado dos sistemas de intercambio de iones:
macro y nanopartículas cargadas con flúor y los iones responsables de la remineralización. El
sistema macro consiste en una mezcla de resinas de intercambio iónico débiles que ha sido
desarrollado por el grupo. El segundo sistema consiste en un primer estudio con nanopartículas
de sílice modificadas con los grupos químicos necesarios para el intercambio de los iones de
interés. Con este propósito, se testaron diversas condiciones de carga para obtener los valores
más elevados de concentración del ión deseado. Adicionalmente, se evaluó el efecto de la
presencia de una proteína de origen dental en el proceso de remineralización. La
caracterización de estos procesos se llevo a cabo mediante las técnicas de microscopia Raman
e IR con radiación sincrotrón, permitiendo detectar la formación de una capa de fluorapatita en
la superficie del esmalte. La observación mediante microscopio electrónico de rastreo (SEM)
mostró la importancia de la proteína en la cristalización del esmalte.
La segunda parte del trabajo consistió en la modificación de un blanqueante comercial con
el fin de optimizar el proceso de blanqueo dental. La aplicación de las reacciones tipo Fenton
en un medio heterogéneo, como el que proporcionan las zeolitas, permitió obtener una fuente
de radicales hidroxilos evitando la transferencia de hierro al material dental y la formación de
manchas que estos pueden provocar.
Finalmente, se estudió un nuevo sistema antitártar o antisarro basado en la inhibición de la
formación de cálculos dentales de oxalato de calcio. El sistema aprovecha el efecto sinérgico
del fitato y pirofosfato como inhibidores cristalinos. Adicionalmente se evaluaron los efectos
sobre la dureza del esmalte dental dando los primeros resultados para una futura aplicación en
formulaciones de pastas de dientes o productos dentales. / The health of our teeth and mouth are linked to overall health and well-being in a number of
ways. Dental diseases impose both financial and social burdens as treatment is costly and require
time. From the scientific side, oral health is a multidisciplinary field where scientifics from different
areas are interested and contribute in the development of new knowledge and novel goals. In the
present work, the studies are developed from Analytical Chemistry area and are focused to three
main targets: teeth remineralisation process, dental aesthetics represented by teeth whitening and
prevention of dental calculus.
The most common oral diseases are dental caries, nearly 100% of adults suffer this illness, often
leading to pain, discomfort and occasionally the loss of tooth. Dental caries is an infection, usually
bacterial in the origin, that causes demineralization of the hard tissues and the destruction of the
organic matter of dental tissues due to the production of acid by hydrolysis of the food that remains.
Fluoride administration is one of the main caries prevention agents producing: inhibition of
demineralization at the crystal surfaces of the tooth, enhancement of remineralization and inhibition
of bacterial enzymes. The formation of a layer of fluoroapatite in the external enamel is one important
goal of the present studies. Most of the fluoride release systems developed up to now are inefficient
for that purpose, since the release mechanism is not appropriate to generate fluoroapatite and only
phosphate calcium species are obtained.
In this first part of the work, two ion-exchange systems have been studied, macro and
nanoparticles, loaded with fluoride and the other remineralizating ions. The macrosystem consist in a
mixture of weak acid and weak base ion exchange resins loaded with calcium, fluoride and
phosphate in the same molar ratio as they are found in fluorapatite. The second system is based on
the appropriate derivatization of silica nanoparticles in order to control the ion release for its
application on teeth treatments. The present study is one of the primary steps towards the
development and design of advanced bionanomaterial for future application in restorative dentistry.
In addition, it is known the importance of specific proteins in the formation process dental
enamel. In this work, the results obtained in presence of amelogenin are evaluated when each of the
two remineralization systems under study are applied in the mineralization process. Concerning the
results, Raman and synchrotron IR microscopy techniques reveal differences in morphology and
composition between treated and reference samples observing in the external layer of treated
samples the presence of fluorapatite. The observation of surface thoughts scanning microscope
show the importance of proteins (amelogenin in this study) during the remineralization process.
The second part of the present work consists on a modification of a commercial dental whitener
product to enhance the bleaching results. The application of a Fenton-like reaction by zeolite material
in the process of bleaching provided a powerful source of hydroxyl radicals obtaining faster results.
The problem of staining emergence caused by iron ions from Fenton reaction is solved using a
zeolite system which fixes the cations in its matrix.
Finally, the study of a novel antitartar system based on the in-vitro inhibition of oxalate calculi
formation was realized. The system exploits the synergism effects between phytate and
pyrophosphate as crystallization inhibitors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/117187 |
| Date | 12 November 2012 |
| Creators | Ortiz Alías, Pilar |
| Contributors | Valiente Malmagro, Manuel, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 129 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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