Зубна емаль – найтвердіша тканина в людському тілі. Вона міцна та еластична, протистоїть вм'ятинам і не тріскається протягом десятиліть. Журнал Science повідомляє, що вченим Ноттінгемського університету вдалося розробити штучну емаль, яка ще міцніша і довговічніша за справжню.
Інженер-біомедик Альваро Мата заявив, що така новація може використовуватися не тільки для відновлення зубів, але й для створення бронежилетів, міцних покриттів, захисту комп'ютерного обладнання чи автомобілів.
Читайте також: Стоматолог назвала 5 причин, чому зуби змінюють колір.
Емаль важко імітувати, бо її структура має складну організацію. Атоми кальцію, фосфору і кисню повинні об'єднатися в складну структуру, що повторюється, щоб утворити кристалічні нитки. Клітини, що продукують емаль, створюють багате магнієм покриття навколо цих ниток, які потім сплітаються разом, утворюючи міцний матеріал.
У своєму дослідженні вчені замість пептидів та інших біологічних інструментів використовували екстремальні температури, щоби зв'язати кристалічні нитки в упорядковану форму. Команда створила матеріал із гідроксіапатиту - того ж мінералу, з якого складається справжня емаль. Потім нитки обробили м'яким покриттям на основі металу. Саме воно і стало секретним інгредієнтом, який зробив штучну емаль такою пружною.
Покриття знижує ризик пошкодження ниток, тому що м'який матеріал навколо них здатний поглинати будь-який сильний тиск чи удар. Його зробили з оксиду цирконію, який є надзвичайно міцним і при цьому нетоксичним. В результаті вийшов шматок схожого на емаль матеріалу, якому можна надати потрібну форму за допомогою пилки з алмазним лезом.
Читайте також: Як часто міняти зубну щітку і чи потрібно її кип'ятити перед першим використанням.
Щоб виміряти твердість та еластичність нової штучної емалі, дослідники надрізали її шматок і застосовували тиск доти, доки не утворилася тріщина. Тиск руйнування та довжина тріщини дозволяють визначити міцність емалі та її опір деформації.
Коли штучну емаль порівняли з натуральною зубною, створена в лабораторії версія перевершила свій натуральний аналог у шести різних характеристиках, включаючи еластичність та здатність поглинати вібрації.
Успіхи вчених надихають, адже наш організм не здатний регенерувати зубну емаль. Клітини, з яких вона складається, вмирають, як тільки зуби з'являється з ясен.
Читайте також: Не закладаються генетично: стоматолог розвінчала міф про погані зуби.
"Половина світу має проблеми з емаллю, і багато з них призводить до дуже серйозних наслідків, аж до втрати зубів, - кажуть вчені. - Це дуже серйозно знижує якість життя. А сучасні методи відновлення емалі, такі як пломби, не мають того особливого поєднання твердості і еластичності, що дозволяє натуральній емалі зберігатися десятиліттями".
Поки що новий матеріал не готовий до використання в стоматологічних кабінетах. Дослідники не перевіряли, наскільки добре він зв'язується із натуральною емаллю, що має вирішальне значення для відновлення зубів. Втім, такий матеріал обов'язково знайде застосування і поза людським ротом.
- Раніше лікар назвав основні симптоми дефіциту мінералів, серед яких – зубний карієс.
