Ученые создали ультрапрочную искусственную зубную эмаль

Регенерация зубной эмали или хотя бы существенное ее укрепление – это важный вопрос, над решением которого ученые бьются много лет. И, кажется, в этом направлении сделан большой шаг вперед.

Исследователям из нескольких учебных заведений Британии и США удалось разработать искусственную эмаль с высокими прочностными характеристиками. Сделать это было непросто, поскольку настоящая эмаль имеет внушительную прочность. Вместе с тем она весьма эластична, для противостояния перманентным нагрузкам. Такие качества достигаются благодаря сложному строению группы атомов кальция, фосфора и кислорода, объединяющихся и образующих кристаллические нити. Клетки, воспроизводящие эмаль, образуют покрытие с большим содержанием магния вокруг данных нитей. Далее нити сплетаются, тем самым создавая высокопрочный состав, в будущем превращающийся в схожее с пучками и завитками.




Для создания искусственного материала исследователи сымитировал структуру настоящей эмали путем объединения атомарных кальция, фосфора и кислорода, способных создать похожие кристаллические нити. Далее для правильной сборки ученые воспользовались похожим на естественный способом объединения. Взамен биопроцессов ими были применены предельно высокие температуры, что позволило добиться нужной организации нитей гидроксилапатита (это минерал, являющийся основной частью настоящей зубной эмали). После этого нити покрыли составом на основе металла. Об исследовании подробно написано в журнале Science.

Проверяли материал посредством заостренного алмазного бойка. Искусственная эмаль показала себя лучше настоящей по шести пунктам, включая эластичность и поглощение вибраций.

Стоит отметить, что искусственная эмаль еще не скоро будет применяться по назначению. Для начала ученым предстоит узнать, как хорошо она может соединиться с натуральной эмалью. Также помешать массовой разработке материала способны некоторые нюансы производства, например применение для нагревания высоких температур (до +300 градусов по Цельсию), заморозка и нарезка алмазной пилой. Также интересно, что материал в будущем может быть использован не только в стоматологии, но и в производстве бронепластин и даже машиностроении.