Зубная эмаль - самая твердая ткань в человеческом теле. Она прочная и эластичная, противостоит вмятинам и не трескается в течение десятилетий. Журнал Science сообщает, что ученым Ноттингемского университета удалось разработать искусственную эмаль, которая еще прочнее и долговечнее настоящей.
Инженер-биомедик Альваро Мата заявил, что такое новшество может использоваться не только для восстановления зубов, но и для создания бронежилетов, крепких покрытий, защиты компьютерного оборудования или автомобилей.
Читайте также: Стоматолог назвала 5 причин, почему зубы меняют цвет.
Эмаль трудно имитировать, потому что ее структура имеет сложную организацию. Атомы кальция, фосфора и кислорода должны объединиться в сложную повторяющуюся структуру, чтобы образовать кристаллические нити. Клетки, продуцирующие эмаль, создают богатое магнием покрытие вокруг этих нитей, которые затем сплетаются вместе, образуя прочный материал.
В своем исследовании ученые вместо пептидов и других биологических инструментов использовали экстремальные температуры, чтобы связать кристаллические нити в упорядоченную форму. Команда создала материал из гидроксиапатита — того же минерала, из которого состоит настоящая эмаль. Затем нити обработали податливым покрытием на основе металла. Именно оно и стало секретным ингредиентом, который сделал искусственную эмаль такой упругой.
Покрытие снижает риск повреждения нитей, потому что мягкий материал вокруг них способен поглощать любое сильное давление или удар. Его сделали из оксида циркония, который является чрезвычайно прочным и при этом нетоксичным. В результате получился кусок похожего на эмаль материала, которому можно придать нужную форму с помощью пилы с алмазным лезвием.
Читайте также: Как часто менять зубную щетку и нужно ли ее кипятить перед первым использованием.
Чтобы измерить твердость и эластичность новой искусственной эмали, исследователи надрезали ее кусок и применяли давление до тех пор, пока не образовалась трещина. Давление разрушения и длина трещины позволяют определить прочность эмали и ее сопротивление деформации.
Когда искусственную эмаль сравнили с натуральной зубной, созданная в лаборатории версия превзошла свой натуральный аналог в шести различных характеристиках, включая эластичность и способность поглощать вибрации.
Успехи ученых воодушевляют, ведь наш организм не способен регенерировать зубную эмаль. Клетки, из которых она состоит, умирают, как только зуб появляется из десны.
Читайте также: Не закладываются генетически: стоматолог развенчала миф о плохих зубах.
"Половина мира имеет проблемы с эмалью, и многие приводят к очень серьезным последствиям, вплоть до потери зубов, — говорят ученые. - Это очень серьезно снижает качество жизни. А современные методы восстановления эмали, такие как пломбы, не обладают тем особым сочетанием твердости и эластичности, которое позволяет натуральной эмали сохраняться десятилетиями".
Пока новый материал не готов к использованию в стоматологических кабинетах. Исследователи не проверяли, насколько хорошо он связывается с натуральной эмалью, что имеет решающее значение для восстановления зубов. Впрочем, такой материал обязательно найдет применение и вне человеческого рта.
- Ранее врач назвал основные симптомы дефицита минералов, среди которых - зубной кариес.
