Новый метод позволяет получить минерализованные структуры, которые почти идентичны зубной эмали и даже прочнее. Он поможет восстанавливать поврежденную поверхность зуба, защищая его от разрушения.
©Damien Walmsley, Flickr
Зубная эмаль — самая прочная ткань человеческого организма. Однако даже этот твердый слой подвержен истончению и разрушению, что приводит к деградации всего зуба. Для его восстановления дантисты прибегают к имплантации искусственной эмали. При этом используют специальные материалы и препараты, имитирующие естественный состав и свойства эмали.
Ученые из Уральского федерального университета (УрФУ) продемонстрировали метод получения искусственной эмали, структура которой практически идентична натуральной, а прочность — еще выше, чем у нее. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Results in Engineering. Работа проведена совместно с коллегами из Воронежа и египетского Университета Аль-Азхар.
Прочность зубной эмали создается за счет очень высокого содержания гидроксиапатита — минерала, который обеспечивает прочность наших костей и зубов. Такие кристаллы использовали и исследователи из УрФУ во главе с Павлом Серединым, научившись получать из них структуры, идентичные естественной зубной эмали. Это требует определенных условий и сложного коктейля органических кислот, включая некоторые аминокислоты, такие как аргинин, лизин и гистидин.
Новый материал наносили на поверхность живого зуба, после чего исследовали формирование минерализованного слоя с помощью электронного и атомного силового микроскопов, рамановской спектроскопии. Эта работа показала, что материал образует слой толщиной 300-500 нанометров, со множеством кристаллов, расположенных идентично структуре природной зубной эмали. Более того, твердость искусственной эмали оказалась даже выше, чем у естественной.
Комментарии
Методики и технологии, применявшиеся в экспериментах в реальной жизни неприменимы.
Вот описание способов подготовки и нанесения искусственной эмали в оригинальной статье (гугл-перевод):
...инженерия биомиметического минерализованного слоя на поверхности натуральной эмали зубов была подвергнута заданной процедуре предварительной обработки (см . рис. 1 ). Тип образца S2: Для каждого образца в этой группе выполняли два этапа предварительной обработки. На первом этапе образцы из каждой группы помещали на 30 с в щелочной раствор Са(ОН) 2 . Далее каждый образец промывали дистиллированной водой и помещали на 30 с в комплекс полифункциональных органических и полярных аминокислот. Затем образцы помещали в свежеприготовленный раствор, содержащий нанокристаллический карбонатзамещенный гидроксиапатит (ГАп). Значение рН раствора составляло 8,5. Минерализация _Процедуру проводили в течение 24 ч при комнатной температуре. Затем сегменты эмали (образцы) промывали дистиллированной водой и хранили при 4°С до проведения экспериментов.