Este estudio tuvo como objetivo utilizar un sistema de emisión de rayos X/gamma inducida por micro-partículas en aire (uPIXE/PIGE en aire) para evaluar el fluoruro (T-F) unido al diente en la dentina tras la aplicación de materiales de recubrimiento dental que contienen fluoruro. Se aplicaron tres materiales de recubrimiento que contienen fluoruro (PRG Barrier Coat, barniz Clinpro XT y Fuji IX EXTRA) y un control en la superficie de la dentina radicular de molares humanos (n = 6, total 48 muestras). Las muestras se almacenaron en una solución remineralizante (pH 7.0) durante 7 o 28 días y luego se seccionaron en dos cortes adyacentes. Un corte de cada muestra se sumergió en una solución de hidróxido de potasio (KOH) 1M durante 24 h y se enjuagó con agua durante 5 min para el análisis de T-F. El otro corte no fue sometido al tratamiento con KOH y se utilizó para analizar el contenido total de fluoruro (W-F). Se midieron las distribuciones de fluoruro y calcio en todas las secciones utilizando un uPIXE/PIGE en aire. Además, se midió la cantidad de fluoruro liberado de cada material. El barniz Clinpro XT demostró la mayor liberación de fluoruro entre todos los materiales y tendió a mostrar altos niveles de W-F y T-F y menores relaciones T-F/W-F. Nuestro estudio demuestra que un material que libera alto fluoruro muestra una alta distribución de fluoruro en la estructura dental y una baja conversión de la absorción de fluoruro por el fluoruro unido al diente.