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未來蛀牙的救星,科學家開發出能直接修復琺瑯質的凝膠

科技新報 / Emma stein

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富爾特

2019-09-04 14:49

最近中國浙江大學科學家找到了一種能直接讓琺瑯質再生的方法,最快 1~2 年內可進行人體試驗...

 

琺瑯質是人體內最堅硬的組織,作用為保護下層牙本質,缺點是無法自我修復,多年來,科學家一直在尋找能有效代替琺瑯質保護牙本質的材料。然而最近中國浙江大學科學家找到了一種能直接讓琺瑯質再生的方法,最快 1~2 年內可進行人體試驗。

蛀牙是件讓人痛苦萬分卻又尋常可見的事,根據 2017 年發表的一篇大數據研究,齲齒高居 2016 年全球疾病流行率之冠,當年約 24.4 億人罹患齲齒、4.86 億名兒童的乳牙出現蛀牙現象。

 

琺瑯質(也稱牙釉質)非常堅硬,根據摩氏硬度(一種相對硬度的表示方法),琺瑯質的硬度比金剛石略低,與水晶相當,是人體中最硬的天然生物材料,然而一旦受損就不會再自行復原,只能尋求牙醫清除壞死組織,然後用樹脂或金屬合金填補坑洞;此外,填充物也不是一勞永逸的解決方法,時間久了它會變鬆脫落,細菌一看有縫可鑽,又開始從原本蛀牙的地方繼續往下侵蝕到牙神經,最終那顆牙齒只能宣告陣亡

 

所幸科學家一直在開發各種能挽救牙齒的方法,比如利用幹細胞培養的填充物再生牙髓組織、再生牙本質,而現在,中國浙江大學團隊找到了再生牙齒護盾──琺瑯質的方法。

 

論文第一作者、浙江大學化學系博士邵長鵒解釋,琺瑯質的主要成分是羥基磷灰石,其排布非常緻密,纖維狀的奈米羥基磷灰石緊密聚集形成直徑約 5 微米的釉柱,接著這些釉柱進一步交叉排列形成高度有序的層級結構,讓琺瑯質堅如磐石,於是我們能夠自如地研磨、咬斷食物。

 

而在實驗中,研究人員首先將琺瑯質關鍵成分:鈣、磷酸鹽與化學化合物三甲胺混合,製備成一種新型凝膠,內含極微小(直徑 1.5 奈米)的磷酸鈣簇,接著把凝膠塗在羥磷灰石上,實驗結果顯示,這種凝膠成功在 48 小時內形成一層非常薄的新琺瑯質



透過顯微鏡觀察,研究人員確認這種人工塗層與天然琺瑯質擁有相似的晶體結構,雖然它的厚度僅 2.5 微米──比未受損的天然琺瑯質薄 400 倍,還有待改善,但浙江大學表示,德國著名化學家、康斯坦茨大學 Helmut Cölfen 教授評價指出:「這是我所知道迄今為止最好的琺瑯質修復材料。」

 

目前,研究團隊希望可以在小鼠實驗中測試凝膠功效,並在 1~2 年內進行最終人體實驗,有朝一日,這種材料或許能徹底改變我們治療蛀牙的過程──不再需要填充物,只要兩滴修補液就能再生琺瑯質。新論文發表在《科學前緣》(Science Advances)期刊。

 

延伸閱讀:

幹細胞填充物可重生受損牙髓,10 年內向根管治療說再見
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※本文獲科技新報授權轉載,原文出處

 

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