Гель для восстановления зубов: прорыв в стоматологии от китайских учёных

Гель для восстановления зубов: прорыв в стоматологии от китайских учёных

Группе специалистов в Китае удалось разработать уникальный гель, содержащий кальций и фосфат, который самостоятельно восстанавливает зубную эмаль. Открытие может положить конец эре пломб в лечении кариеса. До этого изобретения регенерация зубов, самой твёрдой биологической ткани, была серьёзной проблемой дантистов.

Стоматология – одно из самых стремительно развивающихся направлений в современной медицине. Сопутствующее развитие технологий, появление новых материалов и методов лечения позволяет данной отрасли находить альтернативные способы решения старых проблем. До недавнего момента сложной задачей по праву считалась регенерация зубной эмали – самой твёрдой биологической ткани. Ещё ни разу учёным не удавалось искусственно воспроизвести сложную и идеально ровную структуру кристаллов эмали зубов. Сегодняшний успех в данных разработках позволит в недалёком будущем решить вопрос лечения кариеса. Дантисты смогут не заклеивать пломбами, а восстанавливать полости больных зубов с помощью «естественного» материала — эмали, полностью имитирующей натуральную.

Как известно, эмаль - очень жёсткий защитный слой на внешней стороне зубов, а также самая твёрдая ткань в человеческом организме. Однако, повышенная кислотность, наследственность, активное жевание и прочие факторы могут способствовать повреждению слоёв эмали. Это приводит к образованию того самого злосчастного кариеса, «дырок», которые непременно должны быть восстановлены, чтобы предотвратить дальнейшее разрушение зуба. При этом в отличие от других тканей, зрелая зубная эмаль не способна регенерировать и утрачивается навсегда.

По данным стоматологов, кариес является одним из самых распространенных хронических заболеваний и лидирует среди проблем полости рта: порядка трети населения планеты имеют повреждения эмали. Полости в зубах сейчас залечивают при помощи пломб из дорогостоящих синтетических материалов, таких как сплавы металлов, керамика и смола. Этот способ не может быть на 100% эффективен, поскольку данные инородные вещества не достаточно плотно связываются с поверхностью зуба, пломбы со временем становятся рыхлыми и теряют устойчивость, «вылетают».

Для решения этой проблемы Чжаомин Лю (Zhaoming Liu), Чанъю Шао (Changyu Shao), Руйканг Тан (Ruikang Tang) и их коллеги из Чжэцзянского университета (Ханчжоу, Китай) буквально научились выращивать зубную эмаль. Открытие китайских медиков влечёт за собой прорыв в мировой стоматологии. Они впервые создали гель, содержащий кальций и фосфат - главные компоненты настоящей эмали, благодаря которому зубы смогут самовосстанавливаться. Ранее учёным ещё не удавалось получить сложные структуры из кластеров фосфата кальция и сделать точную имитацию естественной эмали зубов. Теперь попытки увенчались успехом: группа исследователей синтезировала «строительные блоки» эмали диаметром всего в 1,5 нанометра. Такой крошечный размер обеспечивает максимально плотную упаковку кластеров в структуры, подобные натуральной зубной эмали. Как отмечается в статье, опубликованной в научном журнале Science Advances, добиться этого удалось при использовании триэтиламина, который необходимым образом замедлил слипание растущих кластеров.

«После ремонта повреждённую эмаль можно будет полностью восстановить, поскольку ее иерархическая структура и механические свойства идентичны свойствам природной эмали», - уточняет один из авторов разработки Чанъю Шао.

Чтобы проверить эффективность геля, исследователи применили его на настоящих удалённых человеческих зубах, которые были предварительно повреждены кислотой для имитации кариеса. Обработанные гелем зубы на 48 часов поместили в контейнеры со специальной жидкостью, подобной среде, содержащейся в ротовой полости. На протяжении всего этого времени гель стимулировал рост нового эмалевого покрытия. Кластеры фосфата кальция образовали плотную кристаллическую плёнку, прочность и устойчивость которой ни в чём не уступали настоящей зубной эмали.

«Вероятно, это связано с тем, что при нормальном развитии зубов формирующаяся эмаль покрыта неупорядоченным слоем частиц кальция и фосфата - как в геле - что способствует его росту», - поясняет Руйканг Тан. Полученная новая эмаль оказалась толщиной всего в три микрометра, что почти в 400 раз меньше, чем неповрежденная ткань зуба. Однако, по словам учёного, гель можно наносить многократно, чтобы в итоге получить необходимый для ремонта зуба слой.

«Ключ к идеальному ремонту эмали - точное дублирование ее иерархической и сложной структуры. Это достижение не только углубляет наше понимание биоминерализации, но также обеспечивает новый путь для биоинспирированного дизайна и производства», - подчеркнул Тан.

Теперь разработчики должны гарантировать, что химический состав инновационного зубного геля абсолютно безопасен для организма. Также исследователи хотят убедиться, что процесс образования новой эмали в условиях полости рта не прекратится, даже когда пациент будет принимать пищу или пить. В настоящее время гель проходит тестирование на животных – лабораторных мышах. Чуть позже команда планирует опробовать своё изобретение на людях.

Заклеивание зубов недолговечными синтетическими материалами, установка виниров, коронок или даже имплантация – все эти процедуры вскоре могут остаться лишь в воспоминаниях врачей и пациентов стоматологических клиник. Новый продукт китайских учёных в перспективе избавит людей от развития полостей в зубах и последующего их разрушения.

Оценить статью
(0)
Добавить комментарий
Получать ответы на почту
Получать ответы на почту