Objective: To develop an experimental model for hidden caries lesions and to evaluate the effect of 0.12% chlorhexidine (CHX) and 1.23% acidulated phosphate fluoride (APF) on biofilm formation and on the dentine demineralization. Methods: Dentine discs with artificial lesions were divided into four subgroups (500-100-0 µm gaps or sound enamel). Enamel discs were adapted over the dentine samples and fixed in acetate matrices. Microcosm biofilms were formed on the specimens for 10 days (cariogenic condition). Specimens from subgroups (n=9) were individually treated for 1 min by daily immersion in CHX or saline, or weekly in APF suspension. Biofilms were quantified [total microorganism (TM) and mutans streptococci (MS)]. Mineral profiles were assessed by Transverse Microradiography. Data were analyzed by ANOVA, Holm-sidak and paired t-test (p<0.05). Results: CHX decreased MT counts and increased MS counts compared to other treatments in gaps presence or absence (p<0.05). For the control, 500 µm gap caused higher TM counts (p=0.024). No significant differences (treatment groups × subgroups) were found for the mineral profiles. Conclusion: 500 µm gap does not generate higher microbial colonization and CHX does not inhibit MS colonization of surfaces. APF and CHX showed positive trend for lesions remineralization.Key words: Biofim; hidden caries; fluoride; chlorhexidine; demineralization O efeito de tratamentos não restauradores na progressão de lesões artificiais de cárie dentinária sob esmalte Resumo Objetivo: Desenvolver um modelo experimental para avaliar o efeito da clorexidina 0,12% (CHX) e flúor fosfato acidulado 1,23% (APF) na formação de biofilme e desmineralização da dentina em lesões de cárie ocultas. Métodos: Discos de dentina com lesões artificiais foram divididos em gaps com 500-100-0 µm ou esmalte hígido). Discos de esmalte foram adaptados sobre as amostras de dentina e fixados em matrizes de acetato. Biofilmes microcosmos foram formados sobre as amostras durante 10 dias sob desafio cariogênico. Espécimes de subgrupos (n=9) foram tratados durante 1min por imersão diária em CHX ou soro fisiológico, ou semanalmente, em suspensão APF. Biofilmes foram quantificados [microorganismo total (MT) e estreptococos mutans (MS)]. Perfis minerais foram avaliados por microradiografia Transversal. Analisou-se os dados por ANOVA, Holm-Sidak e teste t pareado (p<0,05). Resultados: CHX diminui a contagem de MT e aumentou a contagem de EM em comparação a outros tratamentos em presença ou ausência de gaps (p<0,05). No grupo controle, gaps de 500 µm causaram maiores contagens de TM (p=0,024). Não houve diferença (tratamento X gaps) para os perfis minerais. Conclusão: Gaps de 500 µm não geram maior colonização microbiana e CHX não inibiu a colonização de MS. APF e CHX mostram tendência positiva para a remineralização de lesões.