子刊:新技术合成的矿化材料竟可与人体骨骼或牙釉质相媲美

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2018-07-27 18:22:34

      近日,英国伦敦大学玛丽皇后学院的研究人员们,开发出了一种培育矿化材料的新技术,据报道这种新技术可以用于牙釉质或骨骼等硬组织的再生。
      牙釉质位于牙齿外层,是人体中最坚硬的组织,尽管它们会反复受到咬合力、酸性食物和饮料以及极端温度的影响,但却能陪伴我们走过很长的岁月。而这种超凡的性能就源于牙釉质高度组织化的结构。
      然而,与身体其他组织不同的是,牙釉质一旦失去就不能再生,这可能会导致牙齿疼痛和脱落等问题的发生。世界上50%以上的人口正受到这一问题的困扰,因此,寻找一种重建牙釉质再生的方法一直是牙科领域的一项巨大挑战。
      正如研究人员在《自然通讯》杂志中报道的那样,他们的新方法可以创造出一种像牙釉质一样具有非凡精度和排列顺序的材料。该材料可以治愈各种牙齿并发症,如预防或治疗蛀牙、牙齿敏感等疾病。
      伦敦大学材料科学与工程学院的sheir elsharkawy,也是该研究的第一作者表示:“这令人兴奋,因为矿化平台的简单性和多功能性为治疗和再生牙齿组织提供了机会,例如,我们可以开发出能够渗透、矿化和屏蔽人类牙齿的耐酸绷带,用于治疗牙本质过敏症。”
      为了制造这些材料,研究人员使用了一种特定的蛋白质,它能够触发和指导不同尺度磷灰石纳米晶体的生长――类似于牙釉质在体内发育时的生长模式。这种结构组织对天然牙釉质所表现出的优异物理性质是至关重要的。
      这项研究的主要作者alvaro mata表示:“材料科学的一个主要目标是向大自然学习,在精确控制分子结构的基础上开发出对人们有用的材料。关键的发现是,我们有可能利用无序蛋白质来控制和指导多尺度的矿化过程,基于这一点,我们开发出了一种技术,可以很轻松地培养出合成材料,在较大范围内模拟这种分级组织的结构,并且可以调整其属性。”
      获得对矿化过程的控制,提高了创建具有模仿除釉质以外不同硬组织的材料(例如骨骼和牙本质)的可能性。 因此,这项工作在再生医学领域有着很大的应用潜力。此外,该研究还对蛋白质紊乱在人体生理和病理中的作用提供了见解。
原文来自:materialstoday,原文题目:protein guides creation of synthetic enamel material,由材料科技在线团队翻译整理。