به گزارش ایسنا به نقل از نیو اطلس، یک ژل نوآورانه که لایه ای روی دندان ها تشکیل می دهد و سپس یون های کلسیم و فسفات را از بزاق برای ساخت مینای جدید جذب می کند، پتانسیل تغییر درمان های دندانپزشکی را دارد.
ما تا به امروز هیچ راهی برای بازسازی لایه بیرونی سخت مینای دندان هایمان که با افزایش سن فرسایش می یابد، نداشتیم. اکنون دانشمندان دانشگاه «ناتینگهام» بهمراه محققان بین المللی، چیزی را که به عنوان یک پیشرفت بزرگ توصیف می کنند، توسعه داده اند و یک ژل مبتنی بر پروتئین را ایجاد کرده اند که نه تنها می تواند مینای موجود را تقویت کند، بلکه در واقع آنرا بازسازی می کند.
وقتی این ژل روی دندان ها اعمال می شود، دقیقاً مانند درمان رایج فلوراید در صندلی دندانپزشکی، یک لایه نازک تشکیل می دهد که به استخوان نفوذ می کند تا هرگونه حفره یا ترک را بپوشاند، اما سپس نوعی داربست نیز تشکیل می دهد که یون های دیگر را جذب می کند که از طریق فرآیندی به نام «کانی سازی اپیتاکسیال»، رشد بیشتر مواد معدنی را افزایش می دهد. سپس رسوبات معدنی جدید با بافت موجود ترکیب می شوند تا اساساً مینای جدید را تشکیل دهند.
دکتر آبشار حسن (Abshar Hasan)، نویسنده اصلی این مقاله و دانشجوی فوق دکترا در دانشگاه ناتینگهام می گوید:مینای دندان ساختار منحصر به فردی دارد که به آن خواص چشمگیری می دهد که از دندان های ما در طول زندگی در برابر آسیب های فیزیکی، شیمیایی و حرارتی محافظت می کند. وقتی ماده ما روی مینای فرسوده یا عاج نمایان شده اعمال می شود، این ماده رشد کریستال ها را به صورت یکپارچه و سازمان یافته تقویت می کند و ساختار مینای طبیعی و سالم ما را بازیابی می کند.
طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، تخمین زده می شود که ۳.۷ میلیارد نفر در سراسر جهان به نوعی بیماری دهان و دندان مبتلا هستند و فرسایش مینای دندان که لایه بیرونی محافظ سخت و معدنی دندان های ماست، نقش مهمی در یکی از بزرگترین مشکلات، یعنی پوسیدگی دندان دارد.
این امر ناشی از مجموعه ای از محرک های شیمیایی و مکانیکی، از جمله مصرف مکرر غذاهای اسیدی و شیرین مانند نوشابه و آبمیوه، دندان قروچه، مسواک زدن شدید، رفلاکس اسید و حتی خشکی دهان است و از آنجا که در حال حاضر نمی توانیم مینای از دست رفته را ترمیم کنیم، می تواند منجر به لب پریدگی یا ترک خوردگی دندان ها و ایجاد حفره در آنها شود. همچنین اگرچه فلوراید مهم است، اما آنچه را که قبلاً فرسایش یافته است، ترمیم نمی کند.
محققان می گویند: ما برای مقابله با این مشکل، یک ماتریس فوق مولکولی قابل تنظیم و مقاوم بر اساس نوترکیب های شبه الاستین مهندسی می کنیم که ساختار و عملکرد ماتریس در حال توسعه مینای دندان را تقلید می کند. این ماتریس، هنگامی که به عنوان پوششی روی سطح دندان هایی که سطوح مختلفی از فرسایش را نشان می دهند ، اعمال می شود، پایدار است و می تواند رشد اپیتاکسیال نانوکریستال های آپاتیت را تحریک کند، ریزساختار مناطق آناتومیکی مختلف مینای دندان و همچنین خواص مکانیکی را بازیابی کند. این مطالعه پتانسیل انتقال فناوری معدنی سازی ما را برای درمان از دست دادن مینای دندان در محیط های بالینی مانند درمان فرسایش مینای دندان و حساسیت دندانی نشان می دهد.
محققان از دندان های آسیای کشیده شده انسان به عنوان یک مدل استفاده کردند و ابتدا سطوح مینا یا عاج آنها را با اسید آغشته کردند تا مراحل مختلف فرسایش دندان را تقلید کنند. سپس یک پوشش واحد از ژل نوترکیب شبه الاستین بیومیمتیک( ELR) را اعمال کردند و اجازه دادند خشک شود. در نهایت، دندان ها در حمام های معدنی سازی با دقت کنترل شده ای غوطه ور شدند که محیط یونی بزاق را شبیه سازی می کردند.
این پوشش ELR طی حدود ۱۰ روز، به طور غیرفعال، یون های کلسیم و فسفات را از مایع جذب کرد و آن ها را قادر ساخت تا در داربست خود متبلور شوند. این امر منجر به رشد اپیتاکسیال نانوکریستال های فلورآپاتیت شد که اساساً ساختار و استحکام مینای طبیعی را منعکس می کردند.
سپس دانشمندان، این دندان های تازه تقویت شده را آزمایش کردند و از طریق میکروسکوپ الکترونی توانستند تأیید کنند که کریستال های آپاتیت جدید بطور یکپارچه از مینا یا عاج زیرین رشد می کنند و ترازبندی شبکه ای پیوسته ای را نشان می‌دهند، ولی بدون اینکه با چشم غیرمسلح قابل مشاهده باشند.
آزمایش دیگری نشان داد که مینای معدنی شده تقریباً مشابه مینای سالم است و هنگامی که سایش و پارگی روزانه از طریق سایش مداوم مسواک (Toothbrush) برقی معادل حدود یک سال مسواک زدن و همچنین جویدن و ساییدن شبیه سازی شد، دندان ها در واقع مقاومت بهتری در برابر سایش، شکستگی و حمله اسیدی در مقایسه با مینای طبیعی داشتند.
آزمایش ها روی بزاق مصنوعی و بزاق واقعی انسان نیز نتیجه یکسانی را نشان داد و مشخص شد که پوشش ELR می تواند مینای دندان را بازسازی کرده و در برابر ضربه ها در دنیای واقعی نیز مقاومت کند.
پروفسور آلوارو ماتا( Alvaro Mata)، رئیس بخش مهندسی زیست پزشکی و زیست مواد در دانشگاه ناتینگهام گفت: ما بسیار هیجان زده ایم، زیرا این فناوری با در نظر گرفتن پزشک و بیمار طراحی شده است. این فناوری ایمن است، به راحتی و به سرعت قابل استفاده است و قابلیت مقیاس پذیری دارد. همچنین این فناوری چندمنظوره است که فرصتی را برای تبدیل به انواع مختلفی از محصولات برای کمک به بیماران در هر سنی که از مشکلات مختلف دندانی مرتبط با از دست دادن مینای دندان و عاج نمایان رنج می برند، فراهم می کند. ما این فرآیند را با استارت آپ خود موسوم به« Mintech- Bio» آغاز کرده ایم و امیدواریم که اولین محصول را سال آینده عرضه کنیم. این نوآوری می تواند به زودی به بیماران در سراسر جهان کمک کند.
شایان ذکر است که این نتایج اولیه هستند، زیرا آزمایش ها در شرایط کنترل شده به صورت آزمایشگاهی انجام شده اند. علاوه‌براین، لایه ELR تنها چند میکرومتر ضخامت داشت که نازک تر از مینای طبیعی است. بنابراین دوام طولانی مدت آن ناشناخته است.
با این حال، این ژل مسیر امیدوارکننده ای را در بازسازی مینای دندان ارائه می دهد؛ مسیری که نیاز به توسعه و آزمایش بیشتر دارد، قبل از اینکه احتمالاً آنرا بعداز مسواک زدن صبحگاهی به دندان های خود اضافه کنیم.
این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.
- 13
- 3
