Платим блогерам
Блоги
amv212
Новый материал имитирует сложную структуру натуральной эмали за счет более прочных компонентов.

реклама

Эмаль - твердая минерализованная поверхность зубов, - самая твердая ткань в организме человека. В пересчете на килограммы эмаль прочнее и тверже стали. Уникальная смесь минералов, воды и органических веществ делает ее достаточно прочной, чтобы не оставлять вмятин, и в то же время достаточно долговечной, чтобы выдержать десятилетия шлифовки и изнашивания - но только до определенного момента. В зависимости от вашего питания и того, насколько хорошо вы ухаживаете за зубами, вы можете предотвратить кариес, но откладывать неизбежное можно лишь до поры до времени. Проблема в том, что если зубы лишились эмали, она уже никогда не восстановится, и тогда кариес не за горами.

Зубная эмаль - самая твердая ткань в организме человека. GORYNVD/ISTOCK

реклама

 

Несмотря на многочисленные эксперименты по воспроизведению чудесных свойств эмали, большинство попыток оказались тщетными. Однако новое исследование даёт надежду на то, что это действительно возможно. Исследователи из Мичиганского университета придумали способ создания искусственной эмали.  Безусловно, это стало бы огромным прорывом для стоматологии, которая до сих пор использует для лечения кариеса технологию пломбирования, применявшуюся на протяжении десятилетий.

Создать эмаль в лаборатории невероятно трудно из-за ее комплексной структуры, состоящей из переплетенных нанокристаллов гидроксиапатита, толщина которых составляет одну тысячную человеческого волоса. Эти кристаллы соединены в виде нитей, которые покрыты слоем клеток, содержащих магний, а затем сплетены в очень прочную сетку, которая далее образует витки и пучки.

Исследователи не раз пытались восстановить сложную и многослойную структуру эмали. И если предыдущие попытки были безуспешными, то авторам нового исследования это все же удалось.

Они заключили нити гидроксиапатита в податливое покрытие на основе металлических компонентов, в результате чего получилась структура с мягким слоем, способным поглощать мощный удар при укусе, но достаточно прочным, чтобы выдерживать сильное давление без образования вмятин.

Фактически, искусственная эмаль прочнее натуральной, благодаря замене содержащего магний слоя, на гораздо более прочный (и нетоксичный) оксид циркония. Чтобы проверить прочность и эластичность материала, исследователи вырезали его фрагмент пилой с алмазным лезвием, а затем с помощью механического пресса оказывали постоянное давление до тех пор, пока он не начал трескаться. Искусственная эмаль превзошла натуральную эмаль по шести различным показателям, включая твердость, эластичность и поглощение ударов.

Однако искусственная эмаль не полностью имитирует натуральную эмаль. В ней нет сложных трехмерных узоров, характерных для натуральной эмали, но все же ее параллельная сетчатая структура наиболее близка к настоящей эмали.

Данное исследование может радикально улучшить конструкцию искусственных зубов, а также существенно снизить распространение кариеса благодаря новым и усовершенствованным пломбам, которые прослужат гораздо дольше. Помимо стоматологии, твердая искусственная эмаль может оказаться весьма полезной при включении в имплантируемые электроны и биосенсоры, такие как кардиостимуляторы и мониторы кровяного давления.

"Этот метод изготовления искусственной эмали допускает коммерческое производство и ее уже можно производить для изготовления искусственных зубов", - сказал  Николас Котов из Мичиганского университета.

Пока еще рано делать какие-либо прогнозы относительно того, когда этот продукт может появиться на рынке, но поскольку все компоненты материала биосовместимы, исследователи надеются вскоре начать испытания, как на животных, так и на людях. Пока искусственную эмаль еще не успели соединить с натуральной эмалью, а ведь это важнейший этап восстановления зуба. Таким образом, это будет одним из многих испытаний, через которые должен пройти искусственный материал, прежде чем мы сможем окончательно вступить в новую эру стоматологии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Источники:
https://www.science.org/content/article/new-artificial-enamel-harder-and-more-durable-real-thing

9
Показать комментарии (9)

Популярные новости

Сейчас обсуждают