以下是氟元素在口腔護理中發揮防蛀作用的主要科學原理：
促進再礦化：
- 背景： 牙齒表面的牙釉質主要由羥基磷灰石晶體組成。當我們進食含糖食物時，口腔中的致齲細菌（主要是變異鏈球菌）會代謝糖分產生酸（主要是乳酸）。這些酸會溶解牙釉質中的礦物質（主要是鈣和磷酸鹽），這個過程稱為“脫礦”。
- 氟的作用： 唾液中含有鈣離子和磷酸根離子，它們可以重新沉積到脫礦區域，進行“再礦化”，修復早期微小的損傷。氟離子能顯著加速和增強這個過程。
- 機制：
- 降低脫礦閾值： 氟離子能吸附在牙釉質表面，降低酸對牙釉質的溶解性。這意味著需要更強的酸或更長的酸暴露時間才能引發脫礦。
- 促進礦物質沉積： 氟離子能吸引唾液和牙菌斑液中的鈣離子和磷酸根離子，促進它們更快、更有效地沉積到脫礦區域，形成新的礦物質晶體。
- 形成氟磷灰石/氟羥磷灰石： 在再礦化過程中，氟離子能夠部分取代羥基磷灰石晶體結構中的羥基，形成氟磷灰石或氟羥磷灰石。這種新的礦物晶體結構比原來的羥基磷灰石更穩定、更致密、更耐酸溶解。這是氟防齲最核心的機制之一。
抑制脫礦：
- 如上所述，氟離子吸附在牙釉質表面，本身就形成了一層保護層，提高了牙釉質抵抗酸侵蝕的能力。形成的氟磷灰石也大大增強了牙釉質的抗酸性。
抑制致齲細菌的代謝活動：
- 干擾糖酵解： 氟離子可以進入細菌細胞內部，抑制細菌代謝糖分所需的關鍵酶（如烯醇化酶）。這阻礙了細菌將糖轉化為酸的能力，從而減少了酸的產生量。
- 影響細菌生長： 較高濃度的氟離子對細菌本身也有一定的毒性或抑制作用，可以干擾其生長繁殖，間接減少產酸菌的數量和活性。
氟化鈣儲存庫的形成：
- 當使用含氟牙膏刷牙時，高濃度的氟離子會短暫存在于口腔環境中。這些氟離子能與牙齒表面或牙菌斑中的鈣離子結合，形成氟化鈣或類似氟化鈣的化合物。
- 這些氟化鈣顆粒會沉積在牙齒表面（尤其是脫礦區域）、牙菌斑中以及口腔粘膜上，形成一個“氟庫”。
- 在刷牙后的幾小時內，口腔pH值下降（變酸）時，這些氟化鈣顆粒會緩慢溶解，釋放出氟離子。這些釋放的氟離子可以在關鍵的酸性攻擊期（即細菌產酸導致脫礦風險最高的時候）發揮其促進再礦化、抑制脫礦和抑制細菌的作用，提供持續的保護。這是含氟牙膏能提供長效保護的一個重要機制。
總結氟防齲的核心機制：
- 增強再礦化，形成更堅固耐酸的礦物（氟磷灰石）。（最核心、最持久的機制）
- 直接抑制牙釉質脫礦。
- 抑制致齲細菌產酸和生長。
- 形成氟化鈣儲存庫，在酸攻擊時持續釋放氟離子。
因此，含氟牙膏通過每天使用，持續不斷地：
在牙齒表面提供氟離子來源。
在牙齒發生輕微脫礦后（這是日常飲食中不可避免的），促進高效的再礦化修復，并形成更抗酸的礦物結構。
抑制細菌產生有害的酸。
在口腔中建立氟儲備，在餐后酸攻擊時提供即時保護。
這些作用共同協作，逆轉早期的齲損（白堊斑），并顯著增強牙齒抵抗新齲齒形成的能力。這就是含氟牙膏被公認為預防蛀牙最有效、最廣泛使用的口腔護理產品之一的科學依據。
