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Penetration pattern of rhodamine dyes into enamel and dentin: confocal laser microscopy observation

Authors


So Ran Kwon, DDS, MS, PhD, MS, Associate Professor, Department of Restorative Dentistry, Center for Dental Research, Loma Linda University, School of Dentistry, 24876 Taylor Street, Loma Linda, California 92350, USA. Tel.: 909 558 8793; fax: 909 558 0328; e-mail: sorankwon@llu.edu

Abstract

Synopsis

Enamel and dentin are susceptible to extrinsic and intrinsic stains. The purposes of this study were to determine the penetration pattern of Rhodamine B and dextran-conjugated Rhodamine B into the enamel and dentin as observed by confocal laser microscopy and to relate it to the penetration pattern of hydrogen peroxide commonly used as an active ingredient in tooth-whitening agents and high-molecular-weight staining molecules. Eighteen recently extracted human maxillary anterior teeth were used. Teeth were cleaned and painted with nail varnish except for the crown area above the cemento-enamel junction (CEJ). The painted teeth were then immersed in Rhodamine B and dextran-conjugated Rhodamine B (70 000 MW) for 4, 7, 10 and 15 days. Teeth were sliced to 3 mm thickness in transverse plane and mounted on a glass slide just prior to observation with confocal laser microscopy. Rhodamine B and dextran-conjugated Rhodamine B readily penetrated into the enamel and dentin when exposed for 4 and 7 days, respectively. Rhodamine B penetrated along the interprismatic spaces of the enamel into the dentin. The penetration was accentuated in sections with existing crack lines in the enamel. Rhodamine B was readily absorbed into the dentinal tubules at the dentino-enamel junction and continued to penetrate through the dentin via the dentinal tubules into the pre-dentin. Within the limitations of this study, it is concluded that Rhodamine B and dextran-conjugated Rhodamine B when applied to the external surface of the tooth readily penetrate into the enamel and dentin via the interprismatic spaces in the enamel and dentinal tubules in the dentin, suggesting that stain molecules and bleaching agents possibly exhibit similar penetration pathways.

Résumé

L’émail et la dentine peuvent montrer des taches de l’extérieur et de l’intérieur. Le but de cette étude est de déterminer la voie de pénétration dans l’émail et la dentine de la Rhodamine B et de la Rhodamine B conjuguée au dextran par l’observation en microscopie confocale laser et de la transposer à celle du peroxyde d’hydrogène communément utilisé comme ingrédient actif dans le blanchiment des dents et aux agents de coloration à haut poids moléculaire. Dix-huit dents antérieures humaines récemment extraites ont été utilisées. Les dents ont été nettoyées et peintes avec du vernis à ongles à l’exception du secteur de la couronne situé au dessus de la jonction émail-cément (CEJ). Les dents peintes ont ensuite été immergées dans la rhodamine B et la de Rhodamine B dextran conjuguée (70.000 MW) pendant 4, 7, 10, 15 jours. Les dents ont été coupée en échantillons de 3 mm d’épaisseur dans le plan transversal et montée sur une lame de verre juste avant l’observation en microscopie confocale. La Rhodamine B et la Rhodamine B dextran conjuguée ont aisément pénétré dans l’émail et la dentine respectivement lors des 4 et 7 jours d’exposition. La Rhodamine B a pénétré le long des espaces interprismatique de l’émail vers la dentine. Le taux de pénétration a été accentué dans les sections présentant des lignes de fissure au sein de l’émail. La Rhodamine B est facilement absorbée par les tubules de la dentine à la jonction émail-dentine et continue à pénétrer à travers la dentine par l’intermédiaire des tubules dans la prédentine. Dans les limites de cette étude, il est conclu que la Rhodamine B et la Rhodamine B dextran conjuguée, une fois appliquées à la surface externe de la dent, pénètrent facilement dans l’émail et la dentine par les espaces interprismatique de l’émail et les tubules de la dentine, ce qui suggère que les molécules à l’origine des taches et les agents de blanchiment utilisent éventuellement des voies de pénétration similaire.

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