Έναν νέο τρόπο δημιουργίας υλικών που αποτελούν τη βάση για αναγέννηση σκληρών ιστών του ανθρωπίνου σώματος (όπως δοντιών) ανακάλυψαν Βρετανοί ερευνητές.
Τα υλικά αυτά να επιδεικνύουν μεγάλη σκληρότητα, ακαμψία και αντίσταση στην οξύτητα. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες οδοντιατρικές εργασίες, όπως η πρόληψη και η θεραπεία της τερηδόνας ή ευαισθησία των δοντιών.
Όπως αναφέρεται σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο Nature Communications, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου προσπαθούν να διδαχθούν από τη Φύση για να αναπτύξουν υλικά βασισμένα στον ακριβή μοριακό έλεγχο.
Το σμάλτο τον δοντιών, που επικαλύπτει την εξωτερική επιφάνεια των δοντιών μας είναι ο σκληρότερος ιστός του σώματός μας και δίνει στα δόντια την μακροβιότητά τους παρά την έκθεσή τους σε όξινες τροφές και υγρά αλλά και ακραίες θερμοκρασίες.
Αυτό είναι εφικτό χάρη στη εξαιρετικά καλά οργανωμένη δομή του σμάλτου.
Αλλά εν αντιθέσει με άλλους ιστούς μας, το σμάλτο δεν μπορεί να αναγεννηθεί αν διαβρωθεί, συντελώντας έτσι σε πόνο και απώλεια δοντιών.
Η διάβρωση του σμάλτου, η απώλεια δοντιών και ο πόνος στην οδοντοστοιχία αφορούν πάνω από το 50% του παγκόσμιου πληθυσμού, συνεπώς καθίσταται επιτακτική η ανάγκη για αποτελεσματικές οδοντιατρικές θεραπείες.
Η νέα μελέτη ανοίγει το δρόμο για ανάπτυξη υλικών με αξιοσημείωτη ακρίβεια που θα μοιάζουν και θα συμπεριφέρονται όπως το σμάλτο των δοντιών.
«Ένας μεγάλος στόχος της Επιστήμης των Υλικών είναι να μάθει από τη φύση πως θα αναπτύξει υλικά που θα έχουν ακριβή μοριακό έλεγχο. Και τώρα έχουμε τη δυνατότητα εκμετάλλευσης των διαταραγμένων πρωτεϊνών για τον έλεγχο και την καθοδήγηση της διαδικασίας ανοργανοποίησης σε πολλαπλές κλίμακες. Μέσα από αυτό, έχουμε αναπτύξει μια τεχνική για την εύκολη ανάπτυξη συνθετικών υλικών που μιμούνται μια τέτοια ιεραρχικά οργανωμένη αρχιτεκτονική σε μεγάλες περιοχές και με την ικανότητα να συντονίζουν τις ιδιότητές τους. Έχοντας τον έλεγχο της διαδικασίας ορυκτοποίησης δημιουργείται η δυνατότητα ανάπτυξης υλικών με ιδιότητες που θα μιμούνται διαφορετικούς σκληρούς ιστούς πέραν του σμάλτου, όπως τα οστά και η οδοντίνη», εξηγεί ο συγγραφέας της μελέτης Αλβάρο Ματα, καθηγητής στη Σχολή Μηχανολογίας και Επιστήμης Υλικών του βρετανικού πανεπιστημίου.
Και προσθέτει ότι, «ο μηχανισμός βασίζεται σε ένα συγκεκριμένο πρωτεϊνικό υλικό που είναι ικανό να προκαλέσει και να καθοδηγήσει την ανάπτυξη νανοκρύσταλλων απατίτη σε πολλαπλές κλίμακες – όπως με τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται αυτοί οι κρύσταλλοι όταν αναπτύσσεται το οδοντικό σμάλτο στο σώμα μας. Αυτή η δομική οργάνωση είναι κρίσιμη για τις εξαιρετικές φυσικές ιδιότητες που επιδεικνύει το φυσικό οδοντικό σμάλτο».
