虫歯はバイオ電池と同じもの!?

      2017/02/26

この図は虫歯発生装置として発表したものですが、
ここを見て下さっているエンジニア(理系)の皆さんに言わせると、
この図は「電解研磨」の装置そのものに見えるようです。
僕もそのつもりで描いていたのですが、
文系(歯科関係者含む)の方にどう説明するか?が問題でした。

酸とアルカリとか酸化と還元とかも解らんじゃ、説明不能です。
ましてや電子やイオンが解らんじゃ、どうにもなりません。
高卒レベルですので、勉強して下さい。。

一応、e-(電子)を奪われた方を酸化された=還元した、奪った方を還元された=酸化した、というのが受験当時の僕的には解り易かったです。
で、e-(電子)を奪われる=酸化される=腐食する=溶出する=虫歯になる、です。

「ゆとり教育」とやらで、日本人は強制的におバカにされてしまい、
国際競争力(生存能力)を殺がれてしまいました。
これも湯田屋の陰謀なのですが、
まんまとひっかってしまいました。

今年から「ゆとり教育」も見直され、中3で「イオン」を教えても良いことになりましたが、
10年間も教えていなかったのですね、、2次関数の解の公式もですよ!
「イオン」が出てこないと、酸化と還元どころではなくて、酸とアルカリすら説明不能です。
してやられました。。
こんなことを教えないので、活性酸素やらフリーラジカル、抗酸化物質などの言葉が一人歩きし、詐欺まがい商法(湯田屋商法)がはびこるのです、お気を付け下さい。

・・閑話休題

Ca(カルシウム)などの金属が溶けるということは、
e-(電子)を奪われ、Ca2+(金属イオン)となり、
電解液中に溶出することです。

Ca→Ca2++2e-・・1式

図で伝導性ジェルとなっているところが、+極で電子を奪うところですが、
実際の虫歯では、虫歯菌と呼ばれる微生物の集合体(バイオフィルム)です。

このバイオフィルムの外側に比べると
バイオフィルムの内部、歯に張り付いている底面付近がもっとも酸素濃度が低いのですが、
それは微生物とはいえ呼吸のため酸素を消費しているからです。

これを生化学的に言うと、糖質を酸化してe-(電子)を奪い、ATP(アデノシン3リン酸:エネルギー源)を合成する過程で酸を産生する、となるのですが、
この酸で歯が溶けるわけではありません

もちろん酸性の方が溶出は促進されます、
というか酸性でないと溶出しません、
電池が形成されないからです。

この図では歯を電解質(水溶液)に浸けこんでありますが、
この電解液は通常酸性です。

ここが虫歯抑制のポイントです。

1式の2e-を奪うのが、
酸素濃度が高いところ、つまりバイオフィルムの外側で、

O2+4H++4e-→4H2O
O2+2H2O+4e-→4OH-

という反応が起こり、
歯からe-(電子)が奪われます。
この電子はどこから奪われるかというと、
酸素濃度の低いバイオフィルムの基底面付近の歯からです、
で電子を奪われたところが溶けるわけです。

このようにバイオフィルムの内外はそれぞれ+-電極を持った電池を形成します。

・・と考えるとすでにありましたね、
某S社が開発した
糖質を微生物に分解させてその過程で発生した電子を利用する電池が、

バイオ電池です。

バイオ電池(バイオフィルム:虫歯菌)を使わない場合は外部に電池を用意すればよいのです、これが表題の図です。
前回、虫歯を作るには必ずしも虫歯菌は必要ない、と言った意味です。

というわけで、文系の方にもお分りいただけたか?と思いますが、

電解液を酸性ではなく中性~弱アルカリ性にすると電池は形成されません=歯は溶けません。

ではその弱アルカリ性にするとは?

重曹うがいをすることです。

で、何時するのか?

バイオ電池が形成されている間、
つまり微生物に糖質を与えて分解が終わるまでの間(30~60分間)に歯が溶けますので、

重曹うがいは飲食後なるべく早くがよろしい

 - 削らない・抜かない歯科治療, 虫歯予防等一口メモ