Memberikan sinar paling terang pada gigi sensitif
Memperdalam Pemahaman Kita tentang Hipersensitivitas Dentin
Pernahkah terpikirkan apa hubungan antara sensitivitas gigi dengan artefak Romawi yang terkubur di bangunan keluarga Julius Caesar?
Jawabannya adalah ukuran delapan stadion sepak bola dan menghasilkan cahaya satu miliar kali lebih terang daripada matahari.1 Selamat datang di sains sinkrotron, di mana teknologi pencitraan yang luar biasa memberikan sinar yang kuat pada kondisi hipersensitivitas dentin (atau sensitivitas gigi)– dan memberikan wawasan yang lebih dalam tentang cara kerja pasta gigi sensitif.
Pelajari lebih lanjut.
Apa itu Sinkrotron?
Pada tahun 2015, para ilmuwan menggunakan salah satu fasilitas sinar-x terbesar dan paling terang di dunia untuk mengungkap tulisan pada gulungan kuno yang terkubur dan terkarbonisasi oleh letusan Vesuvius pada tahun 79 M.2 Gulungan Herculaneum yang digali dari sebuah bangunan yang terhubung dengan Julius Caesar pada tahun 1752, ditemukan hangus, rapuh dan tidak mungkin dibaca. Sekarang – berkat pencitraan sinar-X berenergi tinggi dalam mesin raksasa yang disebut sinkrotron – seluruh teks dari apa yang disebut 'perpustakaan tak terlihat' sudah hampir dilihat oleh masyarakat modern. 3 Yang tak terlihat menjadi terlihat.
Saat ini, teknologi yang sama digunakan untuk meningkatkan pemahaman kita tentang gigi sensitif – dengan hasil yang sama mencerahkan. Cahaya sinkrotron – seratus miliar kali lebih terang dari sinar-X rumah sakit – untuk pertama kalinya, memungkinkan para ilmuwan untuk melihat jauh ke dalam gigi untuk melihat bagaimana formulasi pasta gigi mempengaruhi oklusi dentin dari waktu ke waktu. Kami percaya bahwa ini adalah ilmu yang inovatif. Dan mendorong perubahan cara dalam pemahaman pasta gigi.
Hipersensitivitas dentin: titik nyeri
Hipersensitivitas dentin (HD), atau gigi sensitif, adalah kondisi yang sangat umum. Sebanyak sepertiga dari populasi orang dewasa menderita karenanya – tetapi hanya sekitar setengah dari mereka yang secara aktif menanganinya.4 Angka-angka ini lebih mengejutkan ketika Dokter mempertimbangkan bahwa sesuatu yang sederhana seperti pasta gigi dapat membantu meringankan rasa sakit yang disebabkan oleh hipersensitivitas dentin. Sekarang, berkat penelitian terbaru, kami mulai melihat caranya dengan jauh lebih terperinci.
Penelitian tentang hipersensitivitas dentin telah berlangsung selama lebih dari satu abad, dengan banyak fokus pada teori hidrodinamik, yang menyatakan bahwa cairan yang bergerak melalui tubulus dentin adalah penyebab utama sensitivitas.5,6 Studi telah mempelajari bagaimana formulasi pasta gigi dapat menyumbat tubulus dentin dan memblokir jalur melalui dentin. Ini dapat mengurangi aliran cairan dan mencegah saraf gigi bereaksi. Tetapi, mempercayai adalah dengan melihat langsung.
Dalam beberapa tahun terakhir, teknik pencitraan konvensional telah membantu kami menunjukkan kedalaman dan daya tahan oklusi dentin pada gigi yang disikat. Namun, sampai sekarang, kami tidak dapat memvisualisasikan dampak formulasi pasta gigi kami terhadap oklusi dari waktu ke waktu dengan detail spasial. Ini adalah tugas yang berat - sebuah tubulus, bagaimanapun, berukuran seperlima puluh dari diameter sehelai rambut, dan terdapat hingga 30.000 tubulus dalam satu gigi. Memantau efek pasta gigi pada struktur mikro yang begitu kompleks didapatkan dari keuntungan pendekatan baru – dan teknologi mutakhir yang ada sekarang.
Oleh karena itu GSK Consumer Healthcare bertekad untuk memajukan pengetahuan terhadap sensitivitas gigi & terus mendorong peningkatan dalam formulasi pasta gigi Sensodyne kami. Tekad itu telah membawa kami ke European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble – salah satu fasilitas sinkrotron terbesar di dunia – untuk mendorong batas-batas dari apa yang mungkin dalam memahami teknologi pasta gigi.
Dr Christabel Fowler, Innovation Lead, Oral Health R&D, GSK Consumer Healthcare, menjelaskan alasannya:
“Kami selalu berusaha untuk membuat formulasi kami lebih baik, menggunakan ilmu pengetahuan terbaik untuk memberikan perlindungan dan bantuan kepada orang-orang yang menderita gigi sensitif. Penelitian sinkrotron kami dibangun berdasarkan tujuan itu. Kami ingin membangun teknik baru yang memungkinkan kami untuk melihat struktur gigi dan cara kerja produk kami secara lebih rinci. Jika kita dapat memvisualisasikan dengan lebih baik bagaimana pasta gigi bekerja, akan lebih mudah bagi para profesional gigi untuk memahami ilmu di baliknya – dan membantu pasien memilih pasta yang membantu membebaskan mereka dari rasa sakit akibat gigi sensitif.”
Kami mengetahui dari para ahli bahwa memahami cara kerja pasta gigi dapat meningkatkan konsultasi pasien. Dokter gigi yang berbasis di New York, Dr Liz Mitrani, mengatakan: “Jika saya dapat memahami sains di balik pasta gigi, ini dapat memberi saya kepercayaan diri untuk merekomendasikannya. Jika saya dapat memvisualisasikan cara kerjanya – dan menjelaskannya kepada pasien – kemungkinan besar mereka akan tetap patuh.”
Ini merupakah hal luar biasa. Dan itulah yang memotivasi kami untuk pergi ke ESRF – untuk membantu dokter gigi melihat sains itu secara mikroskopis.
Sains Sinkrotron
ESRF adalah lentera bagi tonggak ilmu pengetahuan dengan cahaya sinkrotron yang mendukung beberapa penemuan paling inovatif di dunia. Misalnya, dalam karya pemenang Hadiah Nobel, para ilmuwan menggunakan ESRF untuk mengungkap struktur ribosom.7 Tanpa ribosom, tidak akan ada kehidupan. Tanpa sinkrotron, kita tidak akan pernah tahu. ESRF juga memainkan peran penting dalam pengembangan obat antivirus dan pencarian vaksin untuk melawan COVID-19. 8
Faktanya, sifat luar biasa sinar-X sinkrotron membantu membuka rahasia segala sesuatu mulai dari virus dan organ vital, hingga baterai, kaca, dan gulungan Herculaneum. Sekarang, dalam penelitian ilmiah yang belum pernah dilakukan sebelumnya, ESRF menyinari gigi – memungkinkan kita melihat apa yang terjadi di dalam tubulus dentin dalam 3D, seiring waktu, setelah digunakan dengan Sensodyne Repair and Protect Deep Protection.
Berapa lama bertahan di gigi?
Ilmu hipersensitivitas dentin telah dikembangkan dengan teknik pencitraan konvensional yang telah menunjukkan efek pasta gigi pada sampel kecil tubulus dentin. Namun, meskipun teknik seperti Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy (FIB-SEM) memberikan resolusi sangat tinggi, mereka memiliki bidang pandang yang kecil. Sinkrotron dapat memeriksa area yang jauh lebih besar dalam 3D. Dalam detail mikroskopis. Dan dengan kecepatan tinggi.
Ketika studi FIB-SEM hanya dapat menganalisis 30-40 tubulus pada satu waktu, sinkrotron dapat memindai ribuan dalam beberapa menit dengan sekali pemindaian. Ini memberikan pandangan yang lebih representatif tentang apa yang terjadi pada gigi. Kita dapat melihat seberapa jauh oklusi telah menyebar, dan berapa lama ia bertahan di sana.
Demikian pula, sebagian besar teknik konvensional bersifat merusak: ilmuwan harus mengiris sampel untuk melihat ke dalam, yang berarti setiap pemindaian memerlukan sampel yang berbeda. Pencitraan sinkrotron bersifat non-destruktif, memungkinkan studi 'time lapse’ yang memindai tubulus dentin yang sama, berulang kali, untuk menunjukkan efek pasta gigi pada oklusi pada titik waktu yang berbeda. Ini adalah pintu gerbang ke pencitraan 4D di mana dimensi keempat adalah waktu. Teknik ini berpotensi mengubah perawatan gigi sensitif.
Melindungi Dentin
Kami telah meneliti pasta gigi Sensodyne Repair and Protect selama sekitar satu dekade, dan ingin memvisualisasikan mode aksi formulasi terbaru yang telah direkayasa ulang dan dikembangkan selama empat tahun: Sensodyne Repair dan Protect Deep Protection.
Formulasinya mengandung teknologi NovaMin dan Natrium fluoride yang telah dipatenkan, dan terbukti membantu memperbaiki dentin yang terbuka.9–11 NovaMin membentuk lapisan seperti hidroksiapatit yang kuat di atas dentin yang terbuka dan di dalam tubulus dentin yang terbuka9-12 – dan lapisan ini lebih keras daripada dentin di bawahnya .13-16
Formulasi Sensodyne Repair dan Protect Deep Protection terbukti secara klinis meredakan – dan memberikan perlindungan jangka panjang terhadap – hipersensitivitas dentin.17–19 Namun kami ingin mempelajari lebih dalam dan melihat lebih detail cara kerjanya pada dentin dari waktu ke waktu. Menurut Dr Kamel Madi, salah satu pendiri 3Dmagination – yang memimpin studi time lapse berikutnya di ESRF – sinkrotron adalah satu-satunya tempat yang dituju:
“Tubuli itu kompleks, bervariasi dalam kepadatan, diameter, dan orientasi dari satu lokasi ke lokasi lain. Oklusi juga kompleks, dengan 'pemblokiran' yang bergantung pada kedalaman dan waktu; tubulus yang tersumbat mungkin memiliki kemungkinan untuk terbuka kembali. Oleh karena itu, mengukur kedalaman oklusi – dan memetakan mekanisme pemblokiran dari waktu ke waktu – memerlukan akses dinamis ke dalam morfologi 3D tubulus. Ini hanya benar-benar dapat terjadi dengan sinkrotron.”
Studi time lapse, yang dikatakan Dr Madi adalah 'seperti syuting film 3D', menggunakan tomografi kontras fase untuk memvisualisasikan fitur kompleks dentin. “Setiap sampel disikat dengan formulasi –Sensodyne Repair and Protect Deep Protection – kemudian ditempatkan pada tempat tahap sampel yang terletak di antara sumber sinar-X dan detektor, dan terus menerus diputar 180°. Setelah setiap rotasi mikro – sekitar 0,072° – kami mengumpulkan gambar bayangan sampel (proyeksi). Sampel yang sama kemudian dimasukkan ke dalam air liur buatan untuk merangsang reaksi dengan bahan aktif – dan dipindai lagi pada titik waktu yang berbeda selama periode 8 jam. Proyeksi, ribuan di antaranya, kemudian direkonstruksi menjadi gambar 3D untuk dianalisis.” (Gambar 1)
Gambar 1. Visualisasi kedalaman oklusi rata-rata (um) pada spesimen dentin yang dirawat in vitro dengan formulasi pasta gigi berbasis Novamin (N) Sensodyne Repair and Protect Deep Protection (mengandung 5% Novamin).20
Membuat yang tidak terlihat menjadi terlihat
Studi menunjukkan formulasi baru masuk jauh ke dalam struktur mikro tubulus dan membangun lapisan perbaikan yang kuat di atas permukaan dentin untuk perlindungan sensitivitas yang tahan lama. Kami beralih, sekali lagi, ke pencitraan konvensional untuk memvalidasi analisis sinar-X. Sampel yang sama yang digunakan di ESRF dibawa ke Cavendish Microscopy Suite di Universitas Cambridge untuk pencitraan dan analisis FIB-SEM.
FIB-SEM memberikan pencitraan resolusi lebih tinggi yang membantu memahami apa yang terjadi di dalam tubulus. Dr Richard Langford, Head of the Cavendish Microscopy Suite, menjelaskan:
“Kami menggunakan berkas ion untuk mengiris sampel, lalu memeriksa permukaan yang dipotong dengan berkas elektron. Ini diulang beberapa kali untuk membangun visualisasi 3D dari oklusi di bawah permukaan. Kami juga menggunakan teknik ketiga – Mikroskop Elektron Transmisi – untuk melihat komposisi kimia dan struktural dari bahan oklusi.
“Studi menunjukkan formulasi baru [Sensodyne Repair and Protect Deep Protection] menghasilkan oklusi tubulus yang dalam, dan fluor dalam bahan yang terbentuk. Pada akhirnya, studi FIB-SEM memungkinkan kami untuk memvalidasi data sinkrotron: kedalaman rata-rata oklusi yang diamati serupa dengan yang dihitung dari pemprosesan sinar-X.”
Ilmu yang besar untuk momen yang manis
Dr Mitrani berpikir kemajuan ilmiah yang dihasilkan dari penelitian dapat meningkatkan kesehatan gigi dan mulut. “Sangat menyenangkan untuk belajar lebih banyak tentang sains dan memahami mekanisme pada tingkat mikroskopis – karena itulah dasar kami. Setelah kami memahami dasar itu, kami lebih percaya diri untuk memberikan rekomendasi produk.”
Jangka panjang, studi sinkrotron dapat mendorong perubahan langkah dalam pembuatan pasta gigi. Dr Madi mengatakan: “Penelitian telah merevolusi cara kita melihat gigi yang disikat – memungkinkan kita untuk melihat ke dalam ribuan tubulus dan mengamati, dalam 3D, perubahan yang terjadi. Masih banyak hal lagi yang akan terjadi, tetapi teknik menarik ini akan membuka pintu baru untuk mengoptimalkan pasta gigi dan merancang formulasinya.”
Ilmu mengenai hipersensitivitas dentin akan terus berkembang, tetapi kabar ini sudah merupakan kabar yang menyenangkan untuk pasien. Karena butuh empat tahun – dan cahaya paling terang yang bisa dibayangkan – untuk mengujinya di lab dan menunjukkan seberapa dalam Sensodyne Repair and Protect Deep Protection bekerja. Tetapi hanya butuh sepersekian detik – dan seteguk limun es dingin – untuk membuktikan bahwa penelitian ini berhasil dalam kehidupan nyata.
Ilmu pengetahuan besar, untuk momen manis dan spesial. Karena hidup ini terlalu singkat untuk gigi sensitif.
Sensodyne Repair & Protect Deep Protection
Cari tahu lebih lanjut tentang bagimana Sensodyne Repair & Protect Deep Protection dapat membantu pasien Dokter
