兩滴藥水48小時就可修復齲齒

2020-12-05 生物谷



最近，浙江大學口腔醫學取得了一項重要技術突破，有望將牙齒從「填補」進入「再生」的跨越，具體而言，浙江大學化學系教授唐睿康的團隊研發出了一種仿生修補液，只要在牙釉質的缺損處滴上兩滴，就能在48小時內在缺損表面「長」出2.5微米晶體修復層，其成分、微觀結構和力學性能與天然牙釉質幾乎一致，並與原有組織無縫連結，渾然一體，這一研究成果日前在線發表於《科學進展》雜誌《Science Advances》。


據了解，牙釉質是包裹於牙齒表面的半透明物質，厚度約為2毫米，其無機礦物含量高達96%。作為人體中最硬的天然生物材料，其硬度甚至高過鋼材。同時，其作為高度礦化的生物組織，幾乎可被視為純無機物，由於缺乏包括細胞在內的生物有機基質，因此無法再生。自恆牙長成的第一天起，牙釉質就在緩慢地消耗著，口腔

細菌

酵解糖類釋放出的酸以及酸性飲料都會加速它的消耗。一旦牙釉質的防線被突破，整顆牙就失去了保護傘，讓很多人噩夢般痛苦的蛀牙，都是從牙釉質的破壞開始的。


修復牙釉質，堪稱是仿生領域一項最「硬」的挑戰，科學家們沒有停止過嘗試。常見的補牙材料，例如複合樹脂、陶瓷和汞合金等，主要發揮著「填料」的功能，適用於「大洞」修補，但無法填進小缺小裂，並且與天然組織之間也不能完全結合。


對此，科學家也做過多種嘗試，甚至還嘗試了仿生礦化的方法，但由於牙釉質結構的複雜性，此前人們還無法獲得與天然釉質多級結構一致的大面積修復層，因此達不到臨床應用要求，也沒能真正在牙齒上實現修復。「


理想的修複方法，應該是材料、結構、力學性能三者的統一，而且能實現原位修復。」此次研究論文的共同通訊作者劉昭明表示。


基於這樣的研究理念，他們開始了全新的嘗試。


研究團隊將富含磷酸鈣團簇的溶液，用滴管滴在人工齲齒表面，隨後將其放入到一個模擬口腔唾液環境的溶液中。接下來的48小時，雖然肉眼看不出任何變化，但通過掃描電鏡，研究者發現牙齒表面的牙釉質長出來了。


據唐睿康介紹，齲齒表面先形成了一個仿生礦化前沿，並完全貼合在待修補的牙釉質界面上，同時引導晶體向外沿生長，使羥基磷灰石長出類似於釉柱結構的晶體，並朝特定的方向有序排列。同時，研究人員還進一步測試了修補材料的力學性能，結果顯示長出來的牙釉質硬度、彈性模量與天然牙釉質數值幾乎一致。


在臨床醫生看來，這幾乎是目前最接近臨床應用的實驗室產品。德國著名生物礦化學家、康斯坦茲大學Helmut C.lfen評價道：「這是我所知道的迄今為止最好的牙釉質修復材料，有望在臨床上真正實現牙釉質的原位修復。」


不過，研究人員表示，如果要真正實現臨床應用，該項技術還需經歷嚴格的動物實驗和臨床驗證。「雖然我們實現了天然牙釉質的結構性原位修復，但牙缺損形式繁多，下一步需要針對不同的情況進一步研發修復模型，確保可控與有效。」該研究第一作者邵長鵒說。(

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