牙釉质是人体中最硬的天然生物材料

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研究還進一步測試了修複材料的力學性能,結果顯示,長出來的人工牙釉質,其硬度和彈性模量與天然牙釉質的數值幾乎相同。德國著名生物礦化學家、康斯坦茲大學赫爾穆特·科芬教授評價說,這項材料有望在臨床上真正實現牙釉質的原位修複。

研究人員介紹說,牙釉質是人體中最硬的天然生物材料。這層包裹於牙齒錶面的半透明的物質,厚度約為2毫米,其無機礦物含量高達96%。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,細菌酵解食物中的糖類物質釋放出的酸,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,整顆牙就像失去了保護傘。

杭州9月3日電(記者 朱涵)浙江大學化學系的唐睿康教授團隊發明出一種仿生修補液,在牙釉質的缺損處滴上兩滴,缺損錶面在48小時內就能“長”出2.5微米晶體修複層,其成分、微觀結構和力學性能與天然牙釉質幾乎一致,並與原有組織無縫聯結,渾然一體。相關論文於北京時間8月31日在線發表於《科學進展》雜誌。

“理想的修複方法,應該是材料、結構、力學性能三者的統一,而且能實現原位修複。”論文共同通訊作者、浙江大學化學系劉昭明博士說。

實驗中,研究團隊成員將富含磷酸鈣團簇的溶液,用滴管滴在人工齲齒錶面,隨後將其放入到一個模擬口腔唾液環境的溶液中。“齲齒的錶面首先形成了一個仿生礦化前沿。”唐睿康說,實驗測量顯示,48小時後,牙釉質“長”高了2到3微米,“也就是說,牙齒上長出了一種連續的材料,一個與原組織一模一樣、完全結合的生物結構。”

修複牙釉質,堪稱是仿生領域一項最“硬”的挑戰。常見的補牙材料,例如複合樹脂、陶瓷和汞合金等,它們幾乎發揮著“填料”的功能,適用於“大洞”修補,但對小缺小裂卻常常束手無策,與天然組織之間也不能完全結合。

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