법랑질 수복과 충치예방을 하나로! 충치예방(불소)의 대안, 아파프로

충치예방(불소)의 새로운 대안

나노 하이드록시아파타이트 트리트먼트 페이스트, 아파프로

 

불소의 작용

독성이 강하다. 과다 복용시 인체에 유해하다. 환경오염물질이다. 법랑질 수복효과(enamel restorative)가 없다.

불소는 원소기호 (F-)로 표기 되며 플루오르화 나트룸(sodium fluoride, NaF) 또는 일불소인산나트륨(sodium monoflurophosphate, NaMFP)와 같은 합성물(화합물)의 형태로 공급 된다. 불소는 미네랄 그 자체를 대체하지는 않지만 타액내의 칼슘과 포스페이트 공급을 촉진함으로서 충치로부터 치아를 강화한다(remineraization, 재광화). 이러한 작용을 통하여 형성된 치아의 표면의 새로운 불화인회석(fluoridated apatite)층은 법랑질 본래의 탄산인회석(carbonated hydroxyapatite) 보다 산에 대한 강한 저항성을 보여준다. 또한 불소는 세균의 대사를 방해하여 구강내의 충치 유발균의 수치를 낮춘다.

 나노 하이드록시아파타이트의 작용

안전하다. 생체친화적이다. 삼켜도 인체에 무해하다. 법랑질 수복효과(enamel restorative)가 뛰어나다.

나노 하이드록시아파타이트는 자연치아의 하이드록시아파타이트와 거의 동일한 칼슘포스페이트의 결정구조이다. 나노입자의 형태로 공급 되며 탈회된 법랑질 하방을 재광화하며 치아표면의 현미경단위의 손상을 수복합니다. 하이드록시아파타이트 나노입자는 구강내 세균에 대한 흡작력이 뛰어나며 칫솔질 중 발생하는 플라그의 파편들의 제거를 용이하게 한다.

나노 하이드록시아파타이트는 불소처럼 법랑질에 새로운 어떤 것을 첨가하는 것도 아니며, 탄상인회석보다는 강하지만 불소에 의해 치아표면에 형성된 불화인회석 처럼 산에 대한 저항성이 강하지는 않다. 그러나 나노 하이드록시아파타이트는 탈회영역의 하방에 직접 흡수 되어 치아를 재광화한다.

나노 하이드록시아파타이트는 미네랄(법랑질)의 강도와 매끄러움을 수복함으로써 세균 침착에 대한 저항성이 증진되며 이로 인해 충치발생을 억제한다. 또한 나노 하이드록시아파타이트는 치아 본래의 하얀 광택과 투명도를 증가시킨다.

나노 하이드록시아파타이트, nano<mHAP>

법랑질 미세수복과 충치예방을 하나로!

불소의 충치발생억제 효과는 잘 알려져 있다. 70년이 넘게 구강위생용품과 마시는 물에 넣어 사용 되었다. 수돗물 불소화는 충치발생을 억제하는 가장 효과적인 유일한 공중보건 수단으로 불리어 왔으며 미국의 연구는 불소가 초등학생들의 충치발생율을 35%~60%정도 감소시킨다고 보고하였다. 그러나 과도한 불소 노출은 치아불소증 또는 골격불소증등 전신질환을 유발할 수 있어 구강위생용품과 수돗물에 들어가는 불소의 양은 엄격하게 통제되고 있다.
이와 반대로 나노 하이드록시아파타이트는 지난 30년간 일본에서 치아 재광화 치약의 성분으로 사용되었으며 초등학교학생들을 대상으로 실시한 필드테스트에서 불소와 유사한 수준의 충치발생억제효과(36~56%)를 보여주었다.

　

Fig1. 1년(Group A)또는 3년(Group B) 동안 하루 한 번 나노 하이드록시아파이트 치약 사용 후 평균 충치의 증가 Fig 2. 불소와 나노 하이드록시 아파타이트 치약의 재광화효과((pH cycling)

 

최근 미국에서 실시된 한 연구에서 산기사의 하이드록시아파타이트 치약이 충치발생을 억제할 뿐하니라 초기충치를 재광화하는데 불소와 크게 다르지 않은 효과가 있음을 보여주었다. (Amaechi et al, Remineralization of Early Caries Lesions by Nanohydroxyapatite Dentifrice) 이러한 발견은 초기 불소치약과 하이드록시아파타이트의 재광화효과가 크게 다르지 않다는 홍콩의 연구에 의해 뒷받침 된다. (NM King et al, Remineralization by Nanohydroxyapatite-containing Dentifirice)

또한 하이드록시아파타이트는 불소처럼 독성이 강하지 않아 삼켜도 인체에 해로운 영향을 미치지 않아 어린이들에게 사용시에도 안전하다.

 

치아의 주성분

하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)

치아의 표면(에나멜,법랑질)은 인체에서 가장 단단한 조직으로 97%가 하이드록시아파타이트로 이루어져 있으며 덴틴(상아질)의 70%를 차지합니다.

 

재광화, 치아의 자연 치유력

치아 에나멜은 탈회와 재광화를 끊임 없이 반복합니다. 상처 난 치아의 표면은 플라그와 세균이 잘 달라 붙으며 특히 칫솔이 닿지 않는 부위일수록 더욱 취약합니다. 에나멜은 빽빽한 하이드록시아파타이트 줄기로 이루어져 있으며 이 줄기들 사이의 공간은 약 50 나노미터입니다. 이런 미세한 공간 사이로 플라그 세균이 만들어낸 산 성분들이 침투하여 하이드록시아파타이트 줄기들을 용해 시키게 되며 결국 에나멜이 탈회 되는 것입니다.

구강내의 타액(침)은 탈회의 원인인 산성분들을 중화하여 치아를 보호하며 치아에 칼슘과 포스페이트 이온을 공급하여 하이드록시아파타이트 보호막을 만들어 치아를 재광화합니다.
만약 탈회와 재광화의 균형이 잘 이루어 진다면 치아의 미네랄 소실은 없을 것입니다. 그러나 과도한 플라그, 탈회를 유발하는 산성분이 많은 음식물과 음료수로 인해 치아에 적절한 타액이 공급 되지 못하면 충치가 생길 수 있습니다.

다시말해 초기 탈회증상(초기충치,흰색반점)이 나타날 때 치아에 미네랄의 공급이 충분치 않으면 그 치아는 다시 원래의 상태로 되돌릴 수 없게 되는 것입니다.

아파프로는 바로 이때 타액과 치아에 미네랄을 공급합니다.

나노 하이드록시아파타이트의 세가지 기능

일본 후생성은 1993년 나노 하이드록시아파타이트를 인체에 안전한 충치예방 물질로 승인하였습니다.

플라그의 흡착과 제거

아파프로의 나노하이드록시아파타이트는 단백질성분과 강하게 결합하여 플라그의 파편과 세균을 제거합니다. 이러한 특징은 10억분의 일 단위의 나노 입자에 의해 배가 됩니다.

하이드록시아파타이트의 나노입자들이 충치 원인균이 뮤탄스균과 결합합니다.(Electron Micrograph)

치면의 미세손상 수복

아파프로의 나노입자는 필러(충전재) 작용을 함으로서 에나멜질 표면의 미세한 흠집들을 수복합니다. 이러한 기능으로 인해 치면이 매끄럽고 반짝이게 되며 플라그와 착색물이 달라 붙기 어려운 환경이 됩니다.

아파프로 처지전 에나멜표면의 거칠기(왼쪽)과 아파프로 처치후의 에나멜 거칠기(오른쪽) RA=평균치아표면의 거칠기(nm) (Scanning Probe Micrograph(SPM), Sangi Central Research Laboratory)

 

        치아표면하방의 재광화(초기충치)

아파프로의 나노입자는 타액내의 미네랄를 보충해 초기충치 또는 치아의 흰색반점이라고 불리 우는 치아 하방의 탈회를 치료하여 에나멜을 단단하고 반짝이도록 하며 치아 본연의 하얀 색상을 돋보이도록 합니다.

 

치면하방의 탈회(좌측)과 아파프로 트리트먼트 후(우측): 검게 보이는 부분이 줄어든 것이 초기충치가 지료 된 것입니다.(Contact Microradiogram, Sangi Central Research Laboratory)

시린이 증상의 완화

노출된 상아세관를 봉쇄하고 코팅하여 시린이 증상을 완화합니다.

아파프로의 나노 하이드록시아파타이트는 노출된 상아쇄관을 봉쇄하고 상아질 표면을 코팅하여 시린이 증상을 완화시킵니다. 이는 임상실험과 환자를 대상으로한 실험에서도 증명 되었습니다.

노출된 상아세관과 표면(a)와 아파프로 나노케어 처치후(b)(c)

나노 하이드록시아파타이트에 의해 막히고 코팅 된 표면의 단면(b)

(K.Ohta et al. Occlusion of Dentinal Tubules by Nano-Hydroxyapatite)
(Amaechi et al, Evaluation of Nano-hydroxyapatite-containing Toothpaste for Occluding Dentin Tubules )

스켈링 후, 교정치료 후, 미백치료 후 치면손상

미네랄 보충을 통한 법랑질 수복기능: 치아표면을 매끈하고 윤기 나도록 하여 치료효과를 오래 지속시키며 치아변색 및 노화를 방지합니다

① 스켈링 후

스켈링시 사용하는 치과기구와 연마재에 의해 생긴 치면의 미세한 흠집들을 충전하여 수복합니다.

스켈이 후의 표면의 거칠기(좌측)과 아파프로 트리트먼트 후의 치면의 거칠기(우측)

② 교정치료시

교정치료 과정 중 거칠어진 에나멜과 브라켓 제거시 발생한 치면손상을 수복하여 탈회를 치료하고 치아표면을 매끄럽게 합니다.

교정장치(브라켓) 제거 후 치면의 거칠기(좌측)과 아파프로 트리트먼트후의 표면 거칠기(우측)

③ 치아미백 후

치아미백은 치아의 미네랄 손실이 많아 치면이 거칠어 지고 강도가 약해져 시린이 증상과 색소침착에 의한 변색을 유발합니다.

미백후 에나멜의 매끄러움을 회복

미백 후 거칠어진 표면(좌측)과 아파프로 트리트먼트 후의 치면 거칠기(우측)

미백 후 치아변색 방지

아파프로 트리트먼트(위) 와 트리트먼트 하지 않은 치아(b,아래)의 변색 실험. 아파프로 트리트먼트 후 치면 변색의 저항성이 향상 되었습니다. (M.Nishio et al, Post-bleach Stain lnhibition by Nano-Hydroxyapatite:a Cyclical Staining Test)