Интересно, а что большинство людей ответит на вопрос: «Какая ткань в организме человека самая прочная»? Скорее всего ответ возникнет непроизвольно – костная ткань. Именно костным скелетом обеспечивается целостность человеческого тела. Мышцы и связки прочно соединяют его каркас, именно благодаря креплению к костям. Внутри образованных каркасом полостей тела, находятся паренхимальные органы. Скелет надёжно защищает их.
Никто не спорит с тем, что кости действительно имеют очень высокую прочность. Но есть у людей нечто прочнее костей – это зубы. А если выражаться более точно – эмаль, покрывающая их. Ни одна из костей скелета человека не сравниться с ней по степени прочности. Хотя есть один недостаток и у этой ткани. При даже самых незначительных разрушениях структуры она не восстанавливается.
Китайские учёные недавно сообщили о том, что им удалось получить искусственно выращенную зубную эмаль в лабораторных условиях. И искусственная не уступает натуральной ни по каким параметрам.
Поддаётся ли зубная эмаль восстановлению?
В американском научном журнале «Science Advances» опубликован материал, посвящённый новому достижению группы учёных, под руководством доктора Чжаомин Лю. Сотрудники Университета Чжэцзян синтезировали особую формулу геля. При его нанесении на поверхности постепенно происходит застывание. При этом он приобретает все параметры, а главное степень прочности, свойственные человеческой зубной эмали.
Нельзя игнорировать тот факт, что научные эксперименты по разработке материалов способных восстановить или качественно заменить эмаль зубов, ведутся уже какое-то время.
Основным препятствием для эффективного решения в разработках этого направления, остаётся сложность при попытках синтезировать кластеры фосватов кальция, идентичные натуральным. Именно они определяют «инженерную» структуру натуральной ткани зубного покрытия. Она связана с особенным составом и конфигурацией этого основного вещества, обеспечивающего прочность.
Синтез фосфата кальция, как таковой – не составляет большого труда. Сложность заключается в необходимости структурировать систему, состоящую из кластов этого вещества в определённой физико-химической форме. Нужно добиться конфигурации, позволяющей задать высокую концентрацию фосфата кальция в малом пространственном объёме.
Китайские учёные сумели решить эту непростую задачу, создав структурированную искусственную эмаль, полностью идентичную натуральной. Полученные ими кластеры этого химического соединения поместились в 1,5 нанометрах пространства. Это значение почти соответствует естественным показателям ткани человека.
Технологические тонкости создания геля пока держатся в секрете. Но комментируя собственное достижение, исследователи сообщили, что использовали удивительные свойства триэтиламина. Именно это помогло предотвратить склеивание конгломератов фосфата кальция. Так учёным удалось добиться конфигурации вещества, позволившей ему максимально сконцентрироваться в минимальном пространстве.
Разработчики новой технологии по воссозданию зубной эмали, находятся на стадии лабораторных экспериментальных исследований. Уже проделаны успешные попытки реконструировать повреждённые участки эмали на удалённых человеческих зубах. Предварительно препараты зубов поместили в специальную жидкость, состав и температура которой идентичны среде, присущей полости рта человека.
На микроснимках, предоставленных исследователями, проиллюстрирован результат одного из экспериментов. Здесь отчётливо можно увидеть как по истечении 48 часов, гель по своей структуре становится идентичен натуральной эмали человеческого зуба. То есть, как утверждают исследователи, гель полностью имплантировался по прошествии двух полных суток.
Но пока всё ещё есть к чему стремиться и в данном исследовании, которое доказало возможность воссоздания натуральных структур. Это связано с толщиной искусственной эмали, которая приравнивается к 3 микрометрам. А натуральная эмаль без повреждений в 400 раз толще искусственного аналога.
Группа удачливых учёных из Китая продолжает активные экспериментальные исследования на мышах и решительно настроены на улучшение показателей. Как только новый гель из лаборатории китайского университета будет соответствовать ожиданиям разработчиков, начнётся тестирование этого препарата дантистами на пациентах их клиник.