Відновлення зубної емалі – вже не проблема?
В Китаї отримали* штучну зубну емаль людини, яка не поступалася за міцністю природній
Як відомо, зубна емаль – найміцніша тканина людського організму, яка, на жаль, не регенерує. При руйнуванні емалі внаслідок травм, впливу кислот або карієсу пошкодження доводиться «ремонтувати» за допомогою різних синтетичних матеріалів, які за властивостями значно поступаються природній емалі.
Природна зубна емаль формується шляхом біомінералізації, при якому клітини – так звані амелобласти (енамелобласти) – продукують білки енамелін та амелогенін, що поступово мінералізуються та утворюють зовнішній твердий шар зуба. Проблема полягає в тому, що амелобласти функціонують лише на стадії розвитку зуба, а пізніше гинуть, тому зрілі зуби не здатні відновлюватися після ушкоджень.
Відновлення емалі на поверхні зуба (природна емаль – синій колір, відновлена емаль – зелений колір) (скануюча електронна мікроскопія) (C. Shao et al., 2019*)
Вже не перше десятиріччя тривають пошуки того, як примусити емаль ремінералізуватися, але поки відтворити кристалічну структуру емалі в лабораторних умовах нікому не вдавалося.
Група вчених із Чжецзянського університету (Ханчжоу, Китай) розробила технологію, яка дозволяє «вирощувати» нову емаль, не гіршу за природну. Вони навчилися отримувати дуже щільні іонні кластери фосфату кальцію діаметром близько 1,5 нм, які можуть служити попередниками для епітаксичного зростання кристалів апатитів, та змогли відтворити процес, схожий на біомінералізацію зубної емалі. Такий дрібні та щільні кластери фосфату кальцію отримано вперше.
Іонні кластери фосфату кальцію стабілізували в розчині етанолу з триетиламіном, який попереджав злипання кластерів між собою. Коли отриманий гелеподібний матеріал наносили на донорський зуб, кластери успішно зливалися з лускоподібними структурами нативної емалі та за 48 год формували зовнішній шар зуба, товщиною 2,8 мкм, що не поступався твердістю природній емалі.
Нещодавно американські вчені запропонували метод відновлення емалі за допомогою фрагмента білка, який продукують амелобласти – амелогеніну.
* Shao C, Jin B, Mu Z et al. Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth // Science Advances, 2019, 5(8), eaaw9569. DOI: 10.1126/sciadv.aaw9569
На фото під заголовком: структура зубної емалі (скануюча електронна мікроскопія)
