Es wurden Proben aus einer bereits abgeschlossenen in vitro und zwei in situ Studien nachuntersucht. In der in vitro Studie wurden humane Schmelzproben für 10 Tage zyklischer Demineralisation (0,5%ige Zitronensäure, pH 2,5; 6 x 2 Minuten täglich) und während einer zweiminütigen Einwirkzeit in Zahnpastengemischen einem Bürsten (2 x 15 s/Tag, 200 g Gewicht) ausgesetzt. Für die randomisierten cross over in situ Studien trugen 10, beziehungsweise 27 Probanden für 7 Tage Apparaturen mit menschlichen Schmelzproben im Unterkiefer. Die Proben wurden außerhalb des Mundes demineralisiert (7 Tage, 0,5%ige Zitronensäure, pH 2,6; 6 x 2 Minuten/Tag) und intraoral 2 x 2 Minuten/Tag einem Zahnpastengemisch ausgesetzt. Dabei wurden 50% der Proben mit einer elektrischen Zahnbürste gebürstet (5 s, 2,5 N). In den Studien wurden folgende Pasten getestet: Placebopaste (Negativkontrolle), drei experimentelle Zahnpasten (NaF: 1400 ppm F-; F/Sn: 1400 ppm F-, 3500 ppm Sn2+; F/Sn/Chitosan: 1400 ppm F-, 3500 ppm Sn2+, 0,5% Chitosan) und ein zinnhaltiges Gel (Positivkontrolle, GelKam: 3000 ppm Sn2+, 1000 ppm F-)Zusätzlich wurde in einem weiteren Experiment die Erosionsstabilität von Zinn auf in situ Proben gemessen, indem diese Proben erneut demineralisiert wurden (2 Minuten, 0,5%ige Zitronensäure).Untersuchungsparameter waren die Oberflächenrauigkeit, die Retention und Inkorporation von Zinn, sowie morphologische Veränderung des Schmelzes auf der Oberfläche und im Querschnitt.Die Oberflächenrauigkeit der Proben wurde mit einem optischen Profilometer bestimmt. Für die Bestimmung des Zinngehaltes auf den Oberflächen und in der Tiefe der Proben wurde die energiedisperse Röntgenspektroskopie genutzt. Eine qualitative Strukturanalyse erfolgte anhand von rasterelektronenmikroskopischen Bildern. Dabei wurden die Parameter Ätzmuster, Oberflächenbeschaffenheit beziehungsweise -struktur, sowie die Anwesenheit von Präzipitaten untersucht.Die Rauigkeitsmessungen ergaben in der in vitro Studie nur geringe Unterschiede. Dabei zeigte GelKam die niedrigste Rauigkeit. Die Untersuchung der in situ Proben ergab keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Der Vergleich der in vitro mit den in situ Proben zeigte signifikante Unterschiede bei F/Sn, F/Sn/Chitosan und GelKam, wobei die Werte der in situ Studie für alle Proben höher war (Ra und Rz). Auch für NaF zeigte die in situ Studie höhere Werte (nur Rz).Bei der Untersuchung der Zinnablagerung auf der Oberfläche zeigte GelKam sowohl in vitro, als auch in situ (gebürstet und ungebürstet) den höchsten Zinnwert. Unter in vitro Bedingungen, nicht jedoch unter in situ Bedingungen, konnte durch die Zugabe von Chitosan eine erhöhte Zinnablagerung im Vergleich zu der Paste ohne Chitosan erzielt werden.Die Einlagerung von Zinn in tiefer Schichten der Proben konnte nur unter in vitro Bedingungen nicht aber für in situ Bedingungen nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich für die in vitro Proben ein Zusammenhang zwischen dem Zinngehalt in den Querschnitten und dem auf der Oberfläche. Die Strukturanalyse der Oberfläche ergab nur kleine Unterschiede in der Verteilung der Merkmale. In allen Gruppen waren Ätzmuster und Präzipitate zu sehen.Zusammenfassend konnte unter in vitro Bedingungen die Wirkungsweise zinnhaltiger Zahnpasten weitestgehend erklärt werden. So geht eine größere Menge an Zinn auf der Oberfläche mit einer besseren Wirksamkeit einher, wobei Chitosan dabei die Zinnaufnahme und -retention erhöhen kann. Auch die Inkorporation von Zinnionen in tiefere Schichten spielt dabei eine Rolle. Dies konnte unter in situ Bedingungen nicht gezeigt werden. Es ist wahrscheinlich, dass die Anwesenheit der Pellikel die Wirkungsweise beeinflusst, wobei der genaue Mechanismus nicht abschließend geklärt werden konnte. Zum besseren Verständnis sind weitere Untersuchungen vor allem hinsichtlich der Interaktion von Zinnfluorid in Kombination mit Chitosan und der Pellikel unter in situ Bedingungen nötig.
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