Разработка использует особые белки, копирующие природные механизмы, которые работают у младенцев при формировании первых зубов. Эти молекулы направляют кристаллизацию минералов, извлекая их прямо из слюны пациента. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications (NatCom).
Зубная эмаль считается самой прочной тканью в организме человека, но у нее есть критический недостаток: в ней отсутствуют живые клетки, поэтому она не может восстанавливаться сама. Современные пасты и процедуры реминерализации лишь наносят минералы на поверхность, но не способны воспроизвести сложную кристаллическую решетку натуральной эмали. Новый метод решает эту проблему кардинально иначе.
Они самостоятельно собираются в матрицу на зубе. Эта структура захватывает ионы кальция и фосфата из слюны и доставляет их точно в те участки, где эмаль повреждена. Минерализация идет послойно, в точности повторяя кристаллографию природной ткани.
«Мы показали, что можно вырастить настоящую эмаль на зубе — не просто нанести минеральный слой поверх, а воссоздать ее иерархическую структуру», — пояснил постдокторант Абшар Хасан, первый автор работы.
Чтобы проверить прочность, восстановленный материал протестировали в условиях, близких к реальным: образцы подвергали жевательным нагрузкам, чистке щеткой и воздействию кислот. По твердости и упорядоченности кристаллов новый материал оказался сопоставим с натуральной эмалью.
Разработка не содержит фторидов и не требует специального оборудования. На ее основе уже создан стартап Mintech-Bio для коммерциализации технологии.