Il nuovo avanzamento ha potuto piombo a ricrescita di smalto decomposto

La pratica dentaria moderna è interessata della conservazione dei denti piuttosto che estraendoli, anche se la carie dentaria è presente. I vari tipi di materiali da otturazione sono stati usati, compreso i materiali come le resine, la ceramica e le amalgami composite.

Tuttavia, questi diventano spesso sciolti durante alcuni anni perché sono un qualcosa di diverso dallo smalto indigeno ed hanno un chiaro limite attraverso cui la delimitazione è tracciata. Ora, gli scienziati cinesi hanno creato una nuova tecnica che può produrre un livello spesso da 3 millimetri di smalto della riparazione che non può essere distinto dalla cosa vera.

Lo smalto è cristalli dell'apatite del carbonato fluorizzati 96% che sono imballati in un'installazione stretta, interamente indicanti la stessa strada. Ciò le dà la sua resistenza unica all'alto sforzo. Lo smalto, tuttavia, è prodotto soltanto durante la fase di crescita dell'organismo, nell'infanzia e nell'adolescenza. Lo smalto dentario maturo non contiene le celle, rendente lo incapace di riparazione dell'alcun danno. Ciò è un motivo principale per la persistenza di carie dentaria.

Alcuni metodi impiegati per remineralize lo smalto decomposto comprendono l'applicazione delle soluzioni ricche di minerale, facendo uso dei peptidi o delle proteine per accelerare il deposito minerale, o l'uso degli idrogel nell'intercapedine del dente formare un'impalcatura affinchè i minerali si sviluppino sopra. Tuttavia, lo smalto si sviluppa in livelli con complessità estrema sotto controllo preciso - che è perché è difficile da ripiegare artificialmente. La crescita minerale di cristallo in smalto è coperta dal minerale di amorfo-fase, di modo che si sviluppa come un livello continuo la o (epitassia) piuttosto che come serie di cristalli separati (polycrystals). I precedenti metodi hanno provocato soltanto la formazione di polycrystals e di crescita non epitassiale.

La replica della struttura complicata di smalto, vede il documento per ulteriore spiegazione delle immagini https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569
La replica della struttura complicata di smalto, vede il documento per ulteriore spiegazione delle immagini https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

Come lo studio è stato fatto?

La ricerca corrente sembra incrinare questo problema evolvendo un metodo per indurre la rigenerazione epitassiale dello smalto facendo uso di un gel speciale per sviluppare una struttura adatta di limite fra hydroxyapatite (HAP) (un minerale meno complesso usato per modellare crescita dello smalto) ed il fosfato di calcio amorfo (ACP), che è la componente principale di smalto.

Le particelle nell'uso corrente sono l'una o l'altra troppo grande formare così livello a cristallo (a circa 20 nanometro, come l'ASP), o troppo piccolo, come i cluster dello ione del fosfato di calcio (CPICs), rendente li instabili e tendenti a formare i mucchi. Ciò piombo all'uso degli additivi stabilizzare CPICs, quali i liquidi che possono essere indotti dai polimeri per cristallizzare. Tuttavia, l'aggiunta di tali molecole organiche per raggiungere la cristallizzazione rende lo smalto debole, sconfiggendo lo scopo.

I ricercatori quindi hanno usato un additivo organico smontabile sotto forma di trietilammina (TEA), una piccola molecola altamente volatile per impedire CPIC che si agglutina. Questa soluzione di CPIC Tè-stabilizzata romanzo è rimanere stabile per 2 o più giorni, a differenza dell'altro CPICs. Tuttavia, l'evaporazione dell'alcool ha eliminato il contenuto del TÈ completamente che lascia l'ASP puro.

I coni retinici del HAP (un substrato simile a smalto umano) sono stati immersi nella soluzione di CPIC-TEA e sono stati ritirati. Ciò ha mostrato la cristallizzazione continua di ASP che accade sul HAP. Il HAP poi ha continuato a svilupparsi epitassiale senza lasciare alcun spazio fra l'ASP ed il HAP, di modo che la fase cristallina ora è coperta di livello di amorfo-fase del unico cristallo proprio mentre si sviluppa. Ciò imita esattamente il trattamento naturale di mineralizzazione dello smalto. Il tasto a questo successo sta raggiungendo un'interfaccia cristallino-amorfa continua a differenza del 20nm tradizionale ASP usato finora, che lascia un limite discontinuo fra il substrato e le particelle.

Il CPIC è compatibile con smalto, come indicato dalla bagnatura eccellente dello smalto con la soluzione che forma un rivestimento continuo. La microscopia elettronica di trasmissione ad alta definizione (HRTEM) conferma che lo smalto e l'ASP esistono e si comportano come continuum attraverso il limite. Il livello inizialmente depositato del precursore di ASP sullo smalto è cambiato lentamente PER HAP finché soltanto un livello perfettamente cristallino del HAP non fosse visibile.  Lo smalto definitivo ha ancora la migliore resistenza meccanica, il coefficiente frizionale e resistenza all'usura che lo smalto indigeno.

Che cosa lo studio ha mostrato?

La cristallizzazione del HAP nel modo epitassiale dall'ASP ha ripiegato esattamente la struttura e la resistenza naturali di smalto indigeno. Lo studio egualmente ha indicato che la forma caratteristica della squama delle strutture naturali dello smalto potrebbe essere raggiunta facendo uso di questo trattamento di cristallizzazione. Piacevolemente, il CPIC ha ripiegato questa struttura in 48 ore, tali che la microscopia elettronica di scansione non è riuscito ad individuare uno strato fra lo smalto naturale e riparato. Questa tecnologia è così capace di riparazione dei denti interi in vivo.

Il IS-IS del TÈ non tossico inferiore a 62,5 mg/giorno ed è ampiamente usato in prodotti farmaceutici. Inoltre, il TÈ può essere volatilizzato completamente dall'evaporazione di etanolo.

Attualmente, questa tecnica può essere usata per coltivare soltanto uno strato sottile di smalto, spesso circa 3 micron, oltre cui la crescita epitassiale nei livelli di ASP si ferma. Per aumentare lo spessore, altri metodi devono essere provati quale un modulo più stabile dell'ASP o migliorare la cristallizzazione direzionale. Tuttavia, una tecnica più semplice ha potuto ripetere semplicemente il trattamento per ispessire il livello della riparazione ai punti. I risultati devono ora essere confermati e la tecnica essere provati a sicurezza in esseri umani prima che i test clinici siano installati.

Le resistenze di questa tecnica sono la replica esatta della struttura complessa dello smalto con la prestazione meccanica identica o migliore, installando un limite di mineralizzazione lungo cui la cristallizzazione continua epitassiale può accadere. Questo approccio ha potuto essere estendere ad altri materiali strutturalmente complessi per progettare un intervallo dei materiali bioinspired.

Il ricercatore Zhaoming Liu dice, “speriamo di realizzare che ricrescita dello smalto dentario senza usando i materiali da otturazione che contengono i materiali completamente differenti e speriamo, se tutto va uniformemente, per iniziare le prove nella gente entro un - due anni.„

Lo studio è stato pubblicato negli avanzamenti di scienza del giornale il 30 agosto 2019.

Journal reference:

Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth. Changyu Shao, Biao Jin, Zhao Mu, Hao Lu, Yueqi Zhao, Zhifang Wu, Lumiao Yan, Zhisen Zhang, Yanchun Zhou, Haihua Pan, Zhaoming Liu and Ruikang Tang. Science Advances 30 Aug 2019: Vol. 5, no. 8, eaaw9569. DOI: 10.1126/sciadv.aaw9569. https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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