Ученые разработали новый материал в форме геля, способный восстанавливать и регенерировать зубную эмаль. Это открывает путь к более эффективному и долгосрочному стоматологическому лечению.
Исследователи из Школы фармации и Департамента химической и экологической инженерии Университета Ноттингема создали биоинспирированное соединение. Оно предназначено для восстановления эмали, подвергшейся эрозии или деминерализации. Этот же материал может укреплять существующую эмаль и предотвращать ее дальнейшее разрушение. Результаты работы опубликованы 4 ноября в журнале Nature Communications.
Инновационный гель можно быстро наносить на зубы, аналогично стандартным фтористым процедурам. Но, в отличие от традиционных продуктов, он не содержит фтора. Вместо этого в его состав входят белки, имитирующие те, что естественным образом отвечают за формирование эмали на ранних этапах жизни человека.
После нанесения гель образует тонкий, но прочный слой, который проникает в поверхность зубов, заполняя мельчайшие трещины и полости. Он действует как каркас, захватывающий ионы кальция и фосфата из слюны. Эти минералы упорядоченно организуются в новую эмаль в процессе, известном как эпитаксиальная минерализация. Это позволяет регенерированной эмали бесшовно интегрироваться с существующей структурой зуба, восстанавливая как прочность, так и внешний вид.
Материал также можно применять на обнаженном дентине, создавая эмалеподобное покрытие. Это помогает уменьшить чувствительность зубов и улучшает сцепление реставраций, таких как пломбы или виниры, с поверхностью зуба.
Повреждение эмали играет ключевую роль в развитии кариеса, которым страдает почти половина населения земного шара. При потере эмали зубы становятся более уязвимыми к инфекциям, образованию полостей и даже выпадению. Эти проблемы также связаны с более широкими заболеваниями, включая диабет и сердечно-сосудистые патологии.
Поскольку эмаль не может естественным образом регенерировать после потери, стоматологическая помощь долгое время была сосредоточена на профилактике или временной защите. Существующие методы лечения, такие как фторидные лаки и реминерализующие средства, могут облегчить симптомы, но фактически не восстанавливают эмаль.
Доктор Абшар Хасан, постдокторант и ведущий автор исследования, пояснил: «Зубная эмаль имеет уникальную структуру, которая придает ей замечательные свойства, защищающие наши зубы на протяжении всей жизни от физических, химических и термических воздействий. При нанесении нашего материала на деминерализованную или эродированную эмаль, а также на обнаженный дентин, он способствует росту кристаллов интегрированным и организованным образом, восстанавливая архитектуру нашей естественной здоровой эмали. Мы протестировали механические свойства этих регенерированных тканей в условиях, имитирующих «реальные ситуации», таких как чистка зубов, жевание и воздействие кислых продуктов, и обнаружили, что регенерированная эмаль ведет себя так же, как здоровая эмаль».
Профессор Альваро Мата, заведующий кафедрой биомедицинской инженерии и биоматериалов и ведущий исследователь проекта, подчеркнул практический потенциал технологии: «Мы очень воодушевлены, потому что технология разработана с учетом потребностей клиницистов и пациентов. Она безопасна, легко и быстро наносится, а также масштабируема. Кроме того, технология универсальна, что открывает возможность ее применения в различных типах продуктов для помощи пациентам всех возрастов, страдающим от различных стоматологических проблем, связанных с потерей эмали и обнаженным дентином. Мы начали этот процесс с нашей стартап-компанией Mintech-Bio и надеемся выпустить первый продукт к следующему году; это нововведение вскоре может помочь пациентам по всему миру».
Благодаря способности имитировать естественное формирование эмали и укреплять зубы без фтора, этот новый гель может переосмыслить современную стоматологию. В случае успешной коммерциализации он предложит простое, безопасное и долговечное решение для восстановления эмали и предотвращения кариеса – помогая людям сохранять более крепкие и здоровые зубы на протяжении всей жизни.
