اجتناب از پوسیدگی دندان معمولا با جلوگیری از فرسایش مینای دندان آغاز می‌شود. متاسفانه، مینای دندان بر خلاف سایر بافت‌های بدن، پس از تخریب بازسازی نمی‌شود که می‌تواند با درد و از دست رفتن دندان همراه باشد. این مشکلات بیش از ۵۰٪ از جمعیت جهان را تحت تاثیر قرار می‌دهد. بنابراین یافتن روش‌های بازسازی مینای دندان بهعنوان یک نیاز اساسی در حوزه دندانپزشکی مطرح می‌شود. در حال حاضر، محققان دانشگاه Queen Mary لندن از یک روش جدید برای رشد مواد معدنی استفاده کرده‌اند. این مواد می‌توانند بافت‌های سخت نظیر مینای دندان و استخوان‌ها را بازسازی کنند. یافته‌های این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده‌است.
نتایج این مطالعه که به سرپرستی دکتر Sherif Elsharkawy، دندانپزشک و محقق دانشکده مهندسی و علوم مواد دانشگاه Queen Mary انجام شد، بسیار هیجان‌انگیز بود. زیرا سادگی و انطباق‌پذیری اصل معدنیسازی، فرصت‌هایی را برای درمان و بازسازی بافت‌های دندان فراهم می‌کند. برای مثال، محققان توانسته‌اند باندهای مقاوم به اسیدی را تولید کنند که قابلیت نفوذ و معدنیسازی دارند و از لوله‌های دندانی دندان‌های انسان در درمان حساسیت شدید عاج دندان محافظت می‌کنند.
مینای دندان که در قسمت بیرونی دندان قرار دارد، سخت‌ترین بافت بدن است که امکان عملکرد طولانی مدت دندان‌ها را با وجود نیروهای شدید و قرار گرفتن در معرض غذاها و نوشیدنی‌های اسیدی و دماهای مفرط فراهم می‌کند. این عملکرد قابل توجه از ساختار بسیار سازمان‌یافته آن منشا می‌گیرد. این رویکرد جدید می‌تواند به‌طور بالقوه موادی با دقت و نظم قابل توجه را ایجاد کند که از نظر ظاهر و عملکرد شبیه مینای دندان هستند. همچنین این مواد می‌توانند در طیف گسترده‌ای از عوارض دندانی، مانند پیشگیری و درمان پوسیدگی دندان یا حساسیت دندان که بهعنوان حساسیت عاج دندان نیز شناخته می‌شود، مورد استفاده قرار گیرند.
مبنای این مکانیسم توسعه‌یافته مواد پروتئینی خاصی هستند که می‌توانند باعث راه‌اندازی و هدایت رشد نانوبلورهای آپتیت در یک مقیاس چندگانه شوند. مشابه حالتی که این بلور‌ها در حین تشکیل مینای دندان رشد می‌کنند. این تشکیلات ساختاری برای خواص فیزیکی برجسته مینای دندان طبیعی مهم هستند.
محققان از یک فرایند معدنیسازی با واسطه پروتئین استفاده کرده‌اند که امتیاز برهم‌کنش‌های منظم-نامنظم را با استفاده از بازترکیبی‌های الاستین‌مانند برای ایجاد برهم‌کنش‌های آلی-غیرآلی در ساختارهای معدنی منظم به ارمغان می‌آورد. این مواد شامل نانوبلورهای کشیده آپتیت هم‌تراز شده‌ای هستند که در منشورهای میکروسکوپی سازمان یافته‌اند و می‌توانند باهم‌دیگر در ساختارهای اسفرولیت مانند با قطری در حدود صدها متر که برای پر کردن مناطق ماکروسکوپی گرد هم آمده‌اند، رشد کنند. ساختارهای مذکور می‌توانند بر روی سطوح ناهموار و بافت‌های بومی بهعنوان غشاهای مقاوم به اسید یا پوشش‌هایی با سلسله مراتب قابل تنظیم، سفتی و سختی رشد کنند.
توانایی کنترل فرایند معدنیسازی امکان تولید مواد با ویژگی‌های خاص را فراهم می‌کند که از بافت‌های سخت مختلف خارج از مینای دندان مانند استخوان و عاج دندان تقلید می‌کنند. به همین دلیل، این کار می‌تواند در بسیاری از برنامه‌های کاربردی موجود در پزشکی تجدیدپذیر استفاده شود. این مطالعه همچنین بینشی را از نقش اختلال پروتئین در فیزیولوژی و پاتولوژی انسان فراهم می‌کند.
Alvaro mata, D. ENG.، محقق ارشد این مطالعه، افزود: «هدف اصلی علوم مواد، یادگیری از طبیعت برای تولید مواد مفید بر اساس کنترل دقیق بلوک‌های ساختمانی مولکولی است. کشف کلیدی مطالعه ما، امکان استفاده از پروتئین‌های نامنظم برای کنترل و هدایت روند معدنیسازی در مقیاس‌های مختلف بوده‌است. از طریق این، ما تکنیکی را برای رشد آسان مواد مصنوعی توسعه داده‌ایم که از معماری سازمان‌یافته سلسله مراتبی در مناطق بیش از حد بزرگ و با توانایی سامان‌دهی خواص آن‌ها تقلید می‌کند.»
☑ لینک خبر
☑ لینک مقاله
