Forskere udvikler materiale, der kan regenerere tandemaljen

Forskere ved Queen Mary University of London har udviklet en ny måde at dyrke mineraliserede materialer på, som kan regenerere hårdt væv, såsom tandemalje og knogle.

Emalje, placeret på den ydre del af vores tænder, er det hårdeste væv i kroppen og gør det muligt for vores tænder at fungere i en stor del af vores levetid på trods af bidende kræfter, udsættelse for sure fødevarer og drikkevarer og ekstreme temperaturer. Denne bemærkelsesværdige præstation skyldes dens meget organiserede struktur.

Imidlertid, i modsætning til andre væv i kroppen, emalje kan ikke regenerere, når den er tabt, hvilket kan føre til smerter og tab af tænder. Disse problemer påvirker mere end 50 procent af verdens befolkning, og derfor har det længe været et stort behov for tandpleje at finde måder at genskabe emalje på.

Studiet, udgivet i Naturkommunikation , viser, at denne nye tilgang kan skabe materialer med bemærkelsesværdig præcision og orden, der ligner og opfører sig som tandemalje.

Materialerne kan bruges til en lang række forskellige tandkomplikationer såsom forebyggelse og behandling af tandfald eller tandfølsomhed - også kendt som dentinoverfølsomhed.

Dr. Sherif Elsharkawy, en tandlæge og første forfatter af undersøgelsen fra Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, sagde:"Dette er spændende, fordi enkelheden og alsidigheden af ​​mineraliseringsplatformen åbner muligheder for at behandle og regenerere tandvæv. F.eks. vi kunne udvikle syrefast bandage, der kan infiltrere, mineralisere, og afskærme udsatte dentinale tubuli af menneskelige tænder til behandling af dentinoverfølsomhed. "

Den mekanisme, der er udviklet, er baseret på et specifikt proteinmateriale, der er i stand til at udløse og styre væksten af ​​apatit -nanokrystaller i flere skalaer - på samme måde som hvordan disse krystaller vokser, når tandemalje udvikler sig i vores krop. Denne strukturelle organisation er kritisk for de fremragende fysiske egenskaber, der udvises af naturlig tandemalje.

Hovedforfatter professor Alvaro Mata, fra Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, sagde:"Et stort mål inden for materialevidenskab er at lære af naturen at udvikle nyttige materialer baseret på den præcise styring af molekylære byggesten. Den centrale opdagelse har været muligheden for at udnytte uordnede proteiner til at kontrollere og styre mineraliseringsprocessen ved flere skalaer. Gennem dette, Vi har udviklet en teknik til let at dyrke syntetiske materialer, der efterligner en sådan hierarkisk organiseret arkitektur over store områder og med kapacitet til at justere deres egenskaber. "

Ved at muliggøre kontrol af mineraliseringsprocessen åbnes muligheden for at skabe materialer med egenskaber, der efterligner forskellige hårde væv ud over emalje, såsom knogle og dentin. Som sådan, arbejdet har potentiale til at blive brugt i en række forskellige anvendelser inden for regenerativ medicin. Ud over, undersøgelsen giver også indsigt i proteinforstyrrelsens rolle i menneskelig fysiologi og patologi.