華盛頓大學(UW)正在研發一種光學裝置，它可以幫助預防蛀牙，在蛀牙開始形成之前就識別出有蛀牙風險的牙齒。
該原型名為O-pH，使用低功率光系統和FDA批准的熒光染料溶液熒光素鈉，以無創測量牙釉質上的口腔生物膜酸度，並提供定量反饋。
研究人員Manuja Sharma表示:“斑塊中有很多細菌，當它們與食物中的糖相互作用時，就會產生酸。”“這種酸會腐蝕牙齒表面，最終導致蛀牙。所以，如果我們能捕捉到關於酸性活動的資訊，我們就能瞭解細菌是如何在牙齒生物膜或牙菌斑中生長的。”
這種牙科工具原型使用一種低功率的光系統來監測與熒光染料溶液的反應，以確定牙釉質哪裡最容易受到菌斑的酸性影響。
O-pH是一種光學ph感測器，使用420奈米範圍內的光來激發熒光素染料。它使用光纖耦合、過濾的光電二極體收集熒光燈。當使用熒光染料時，該系統透過LED發光二極體在牙齒上發光。當探測器停留在牙齒表面時，它會傳輸光並收集光。收集到的光會返回到一箇中央測量系統，利用光中的資訊系統可以提供每個牙齒的pH值讀數。
O-pH使用比率測量pH值感測方法來產生牙菌斑pH值水平的數值讀數。它測量的pH值範圍為4-7.5，這是牙科生物膜的典型pH值範圍。UW團隊使用緩衝熒光素溶液將系統校準為實驗室pH計，相關係數為0.97。研究人員使用一種不同的緩衝液和人工牙齒和拔除牙齒來驗證體外校準。
研究小組透過測量兩組不同的受試者(清潔前和清潔後)用糖漱口前後牙齒表面的pH值，對30名兒童受試者進行了該系統的測試。來自華盛頓大學牙科學院的學生在一名教員的監督下進行了測量。O-pH值顯示清洗前後生物膜pH值有顯著差異。臨床研究表明，O-pH能夠透過pH值測量來區分低生物膜負荷和高生物膜負荷。
研究人員說，這項研究的一個缺點是，在測試的每個階段，無法對每顆牙齒的相同位置進行一致的測量。為了解決這一限制，他們將提高O-pH值，包括生成影象的能力，可以立即向牙醫顯示高酸度的精確位置，以及新蛀牙可能出現的位置。該團隊使用多模掃描纖維內窺鏡將O-pH值從基於點的裝置轉換為基於影象的裝置，並在一個受試者身上測試了這個原型。
Sharma表示，不是所有菌斑中的細菌都會導致蛀牙。測量生物膜環境的酸度可以告訴牙醫他們需要知道的潛在問題區域，而無需檢測特定型別的有害細菌。
Eric Seibel教授設想在病人清潔牙齒之前進行O-pH酸度測試。他表示：“牙醫會用無味的熒光染料溶液沖洗他們的牙齒，然後對他們的牙齒進行光學掃描，尋找產生高酸的區域，也就是牙釉質脫礦的地方。”
Eric Seibel教授稱，他們確實需要更多的結果來證明這款裝置在診斷方面的有效性，但它肯定能幫助定量地瞭解口腔健康狀況，還可以幫助患者瞭解糖對斑塊化學的影響。
