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未来蛀牙的救星,科学家开发出能直接修复珐瑯质的凝胶

2020-05-22 By   阅读:701次

最近中国浙江大学科学家找到了一种能直接让珐瑯质再生的方法,最快 1~2 年内可进行人体试验...

珐瑯质是人体内最坚硬的组织,作用为保护下层牙本质,缺点是无法自我修复,多年来,科学家一直在寻找能有效代替珐瑯质保护牙本质的材料。然而最近中国浙江大学科学家找到了一种能直接让珐瑯质再生的方法,最快 1~2 年内可进行人体试验。

蛀牙是件让人痛苦万分却又寻常可见的事,根据 2017 年发表的一篇大数据研究,龋齿高居 2016 年全球疾病流行率之冠,当年约 24.4 亿人罹患龋齿、4.86 亿名儿童的乳牙出现蛀牙现象。

珐瑯质(也称牙釉质)非常坚硬,根据摩氏硬度(一种相对硬度的表示方法),珐瑯质的硬度比金刚石略低,与水晶相当,是人体中最硬的天然生物材料,然而一旦受损就不会再自行复原,只能寻求牙医清除坏死组织,然后用树脂或金属合金填补坑洞;此外,填充物也不是一劳永逸的解决方法,时间久了它会变鬆脱落,细菌一看有缝可钻,又开始从原本蛀牙的地方继续往下侵蚀到牙神经,最终那颗牙齿只能宣告阵亡。

所幸科学家一直在开发各种能挽救牙齿的方法,比如利用干细胞培养的填充物再生牙髓组织、再生牙本质,而现在,中国浙江大学团队找到了再生牙齿护盾──珐瑯质的方法。

论文第一作者、浙江大学化学系博士邵长鹆解释,珐瑯质的主要成分是羟基磷灰石,其排布非常緻密,纤维状的奈米羟基磷灰石紧密聚集形成直径约 5 微米的釉柱,接着这些釉柱进一步交叉排列形成高度有序的层级结构,让珐瑯质坚如磐石,于是我们能够自如地研磨、咬断食物。

而在实验中,研究人员首先将珐瑯质关键成分:钙、磷酸盐与化学化合物三甲胺混合,製备成一种新型凝胶,内含极微小(直径 1.5 奈米)的磷酸钙簇,接着把凝胶涂在羟磷灰石上,实验结果显示,这种凝胶成功在 48 小时内形成一层非常薄的新珐瑯质。



透过显微镜观察,研究人员确认这种人工涂层与天然珐瑯质拥有相似的晶体结构,虽然它的厚度仅 2.5 微米──比未受损的天然珐瑯质薄 400 倍,还有待改善,但浙江大学表示,德国着名化学家、康斯坦茨大学 Helmut Cölfen 教授评价指出:「这是我所知道迄今为止最好的珐瑯质修复材料。」

目前,研究团队希望可以在小鼠实验中测试凝胶功效,并在 1~2 年内进行最终人体实验,有朝一日,这种材料或许能彻底改变我们治疗蛀牙的过程──不再需要填充物,只要两滴修补液就能再生珐瑯质。新论文发表在《科学前缘》(Science Advances)期刊。

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