Адгезионные характеристики и особенности микроструктуры здоровых и патологически измененных тканей зуба

Автор: Садырин Е.В., Антипов П.Е., Кароткиян Р.В., Колесников А.М.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 2 т.30, 2026 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе представлены результаты комплексного исследования силы адгезии между вершинкой зонда атомно-силового микроскопа и твёрдыми тканями человеческого зуба – как в состоянии физиологической нормы, так и при наличии патологических изменений, включая кариозные поражения и локальную деминерализацию в области вершины фиссуры. Использование метода силовой спектроскопии позволило получить количественные данные, отражающие различия в адгезионных характеристиках эмали и дентина, обусловленные изменениями их структуры, степени минерализации и топографии поверхности. Для оценки микроструктурных особенностей тканей зуба применены комбинированные методы визуализации – атомно-силовая и оптическая микроскопия. Установлено, что патологически изменённые участки характеризуются отклонениями в величине силы адгезии по сравнению со здоровыми тканями. Полученные предварительные данные подчёркивают высокую чувствительность АСМ к тонким структурно-функциональным изменениям в биологических тканях и демонстрируют его потенциал как инструмента для комплексной наномеханической характеризации твёрдых тканей зуба. Результаты исследования могут быть использованы как в фундаментальных биомеханических и биомедицинских исследованиях — в частности, для параметризации и верификации конечно-элементных и мультифизических математических моделей, — так и в прикладных областях: для разработки новых диагностических подходов в стоматологии, оценки эффективности профилактических средств (например, реминерализующих составов) и оптимизации свойств реставрационных материалов.

Еще

Сила адгезии, удельная поверхностная энергия, атомно-силовая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, оптическая микроскопия, зуб, эмаль, дентин, кариес, фиссура

Короткий адрес: https://sciup.org/146283370

IDR: 146283370   |   УДК: 531/534: [57+61]   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2026.2.09

Adhesion characteristics and microstructure features of sound and pathologically altered dental tissues

The present paper presents the results of a comprehensive study of the adhesion force between the tip of an atomic force microscope probe and the hard tissues of a human tooth, both in normal physiological conditions and in the presence of pathological changes, including carious lesions and localized demineralization at the fissure apex. The use of force spectroscopy allowed us to obtain quantitative data reflecting differences in the adhesion properties of enamel and dentine due to changes in their structure, degree of mineralization and surface topography. Combined imaging techniques – atomic force and optical microscopy – were used to comprehensively assess the microstructural features of dental tissue. It was found that pathologically altered areas are characterized by deviations in adhesion force compared to sound tissue. The obtained data highlight the high sensitivity of atomic force microscopy to subtle structural and functional changes in biological tissues and demonstrate its potential as a tool for comprehensive nanomechanical characterization of dental hard tissues. The study's results can be used both in fundamental biomechanical and biomedical research – in particular, for the parameterization and verification of finite element and multiphysics mathematical models – and in applied areas: for developing new diagnostic approaches in dentistry, evaluating the effectiveness of preventative measures (e.g., remineralizing compounds), and optimizing the properties of restorative materials.

Еще