Vytvorený zubný povlak prevyšuje tvrdosť prírodnej zubnej skloviny
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 9. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Sklovina ako najtvrdšie tkanivo v ľudskom tele nie je pre inžinierov jednoduchým materiálom na napodobnenie, ale môže to znamenať veľké veci v oblasti materiálovej vedy a regeneratívnej medicíny. Výskumníci teraz hlásia prelom v tejto oblasti, keď upravili zloženie prirodzene sa vyskytujúceho minerálu tak, aby napodobnil mikroštruktúru prírodnej skloviny v novom type zubného povlaku, a to spôsobom, ktorý ponúka ešte väčšiu pevnosť.
Novo vyvinutý zubný povlak, ktorý vytvorili vedci v Rusku a Egypte, využíva ako východiskový materiál hydroxyapatit. Táto zlúčenina je primárnou zložkou kostného tkaniva a mineralizovaných tkanív u ľudí a zvierat. Vedci dopovali hydroxyapatit komplexom aminokyselín, ktoré prirodzene pomáhajú pri obnove kostných a svalových štruktúr, ako sú lyzín a arginín, čím vznikla mineralizovaná vrstva s vlastnosťami podobnými hlavnej zložke prírodnej skloviny. Materiál sa potom aplikoval na zdravé zuby, aby tím mohol pozorovať jeho schopnosť viazať sa na skutočné zubné tkanivo.
Na skúmanie vlastností nového materiálu vedci použili chemické zobrazovanie, emisnú elektrónovú mikroskopiu a mikroskopiu atómových síl. Zistilo sa, že mineralizovaná vrstva má hrúbku 300 až 500 nanometrov a jej nanokryštálová štruktúra zodpovedá štruktúre kryštálov apatitu v prírodnej sklovine. Dôležité je, že tím zistil, že nový povlak vykazuje pôsobivú pevnosť a pri meraní v nanorozmeroch dokonca väčšiu tvrdosť ako prírodná sklovina.
„Vytvorili sme biomimetickú mineralizovanú vrstvu, ktorej nanokryštály kopírujú usporiadanie nanokryštálov apatitu zubnej skloviny,“ vysvetlil autor štúdie Pavel Seredin. „Zistili sme tiež, že navrhnutá vrstva hydroxyapatitu má zvýšenú nanotvrdosť, ktorá prevyšuje tvrdosť natívnej skloviny“.
Tím si predstavuje, že jeho technológia pomôže obnoviť sklovinu, ktorá sa opotrebovala v dôsledku erózie alebo abrázie. Dúfajú však, že sa im ju podarí ďalej vylepšiť a preskúmajú, ako by sa dala prípadne použiť na väčšie defekty, ako sú praskliny a zlomeniny.
Výskum bol uverejnený v magazíne Engineering.
