北美首頁 | 新聞 | 時尚 | 大陸 | 臺灣 | 美國 | 娛樂 | 體育 | 財經 | 圖片 | 移民 | 微博 | 健康
加密貨幣歡迎試用
Value Engine Stock Forecast
ENTER SYMBOL(S)

幾滴藥水,原裝補牙!浙大科學家發明神奇補牙藥水

http://finance.sina.com   2019年10月02日 16:30   

  來源:奇點網

  前段時間小滿同學自爆了牙齒爆炸的經歷,炸出一堆經歷過痛苦補牙經歷的讀者。

  難道就沒有個辦法,讓壞掉的牙齒再自己長好?

  感謝祖國的科學家們讓我的白日夢(即將)成真~近期《科學進展》雜誌發佈了一項來自浙江大學的研究成果。科學家們發明了一種全新的牙釉質修補材料,滴在牙齒上就可以“長”成全新的牙釉質[1]。

  該研究第一作者爲邵長鵒博士,通訊作者爲唐睿康教授和劉昭明博士。

圖源 | pixabay圖源 | pixabay

  補牙之苦,過程難受錢包空空我都認了,最後苦也吃了錢也花了,然後還沒補利索,那才真的鬧心呢。

  真找個對象賴,就得賴牙齒這個東西不科學。

  我們說的補牙,一般補的是牙釉質。牙釉質是我們身上最堅硬的生物材料,摩式硬度僅比金剛石略低,和水晶差不多。之所以這麼硬,是因爲它的主要成分96%都是無機礦物,根本就是一塊羥基磷灰石晶體,晶體緊密排列,讓牙齒堅如磐石,嗑瓜子啃排骨都不在話下。

牙釉質(enamel)在牙齒的最外層牙釉質(enamel)在牙齒的最外層

  但是呢,牙釉質這個東西,它是不能再生的。不像骨骼等其他堅硬的人體“材料”,牙釉質內不含細胞,幾乎就是完全的無機物,可以說你換完牙有多少就是多少,之後只有磨損得更少,不帶變多的。

  如果你愛“啃硬骨頭”,或者愛吃酸甜又不十分注意口腔衛生,牙釉質的消耗就更快了。

  而不光我們覺得補牙難,對科學家來說,修復牙釉質也是歷史性的大難題。

  從汞合金到樹脂再到陶瓷,形形色色的材料主要的作用還是“填補”。通俗點兒說就是這有一個洞,我放點東西進去給你抹平咯。

  這種修補方式對付不了比較小的裂隙,而且與原本的牙齒結合也不緊密。我之前去補牙的時候,醫生就反覆叮囑我閒着沒事舔一舔補的地方,萬一填料掉了,趕緊回去找他再補。

圖源 | pixabay圖源 | pixabay

  當然也有科學家嘗試讓牙釉質自己再“長”出來,這個思路在科學上叫做仿生礦化。科學家們有直接進行礦化反應的,有利用蛋白質/肽誘導的,有用水凝膠的。但是天然牙釉質的結構十分的緻密複雜,這些方法都沒辦法大規模複製,自然更不能滿足臨牀的需求了。

  那麼浙大的科學家們又是怎麼解決這個難題的呢?

  研究者也是從生物本身獲得的靈感。有些研究在觀察生物硬組織形成的過程中發現,在生物礦化發生的最前端,實際上存在着結晶物的前體物質,正是這種結構保證了硬組織能夠繼續外延。

  這個可能不太好理解,咱們舉個不一定恰當的例子。樹枝抽條的時候,長出來的是柔軟的嫩枝,嫩枝逐漸生長,外皮逐漸粗糙變成老枝。大概就是這種感覺。

  於是研究者們就想啊,我們是不是也可以在實驗室裏模仿這個生物過程呢?

圖源 | pixabay圖源 | pixabay

  牙釉質的主要組成成分是羥基磷灰石(HAP),聯繫它的前體無定形磷酸鈣(ACP),或許能夠實現目的。

  另外要解決的問題就是ACP的顆粒大小問題。之前的研究發現,2nm的ACP可以連接到HAP上,但是不能繼續“生長”;更小的離子簇更容易聚集和融合,但是呢,小的離子簇又不那麼穩定。

  最終研究者們找到了一個不錯的解決辦法。他們在磷酸鈣離子簇(CPIC)溶液中添加了一種小分子穩定劑三乙胺(TEA),它的好處就在於可以輕易揮發掉,不影響之後生成的HAP的純度。

  如此製作出來的CPIC溶液,電鏡下離子簇的大小1.5±0.3nm,形態至少能夠保持兩天的穩定。

  那麼它的修復效果又如何呢?

  可以說,好得讓人吃驚了~

  研究者們把溶液滴在人工齲齒上,然後把牙齒放進模擬口腔環境的溶液中。經過48小時放置,雖然看起來平平無奇,但牙釉質已經重新“長”回來啦~

藍色爲原本的牙釉質,綠色是新長出來的藍色爲原本的牙釉質,綠色是新長出來的

  經過檢查,牙齒上“長”出了厚度2-2.8微米的新牙釉質,質地非常均勻,晶體排列方式與原本的牙釉質基本一樣,在電鏡下根本看不出來二者的區別。

  同時,各種物理特性的測試也顯示,新生牙釉質的耐磨性、硬度都和天然牙釉質幾乎一模一樣。

  這裏還有個有趣的實驗室小插曲。一作邵博士第一次把修復後的電鏡照片拿給唐教授看的時候,唐教授端詳了半天,甚至懷疑是修復材料脫落了,電鏡拍到的根本就是原來的牙齒。後來在修補溶液里加了熒光指示劑,實驗組才真的確認,修復效果就是和原生一樣一樣兒的。

右側的新生牙釉質和左側的原生牙釉質完全一樣右側的新生牙釉質和左側的原生牙釉質完全一樣

  目前來看,這項技術的主要問題是,實驗中新生牙釉質的最大厚度就是2.8微米了。研究者們認爲,這個是晶體生長速度和ACP穩定之間的矛盾,後續找到更好的穩定劑應該能夠改善。另外,咱也可以選擇多“鍍”幾層

  據說,唐教授本人門牙上就有一處不能補的牙隱裂,他正準備親身上陣試試修復液的魔力。

  希望唐教授的牙長好了之後千萬別忘了我們,牙齒炸了的小滿還等着呢。

  參考資料:

  [1]https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

  [2]http://ac.zju.edu.cn/2019/0902/c16466a1614972/page.htm

  本文作者 | 代絲雨

Bookmark and Share
|
關閉
列印