Поход к стоматологу пугает многих. Увы, эмаль не восстанавливается и посещение дантиста — единственный способ не лишиться зубов. Ученые много лет пытаются добиться регенерации зубной эмали или существенно ее укрепить. Что непросто. Зубная эмаль — самая твердая ткань в человеческом теле. При этом она достаточно эластичная, чтобы не трескаться при постоянных многолетних нагрузках. Недавно исследователи разработали искусственный аналог, который прочнее и долговечнее. Материал, созданный учеными, можно применять также для создания бронежилетов или в автомобилестроении, пишет Science.
Эмаль сложно имитировать, поскольку у нее сложное строение. Атомы кальция, фосфора и кислорода объединяются в сложную повторяющуюся структуру, которая затем образует кристаллические нити. Клетки, продуцирующие эмаль, создают богатое магнием покрытие вокруг этих нитей, которые затем сплетаются вместе, образуя прочный материал, который в дальнейшем превращается в подобие пучков и завитков.
Чтобы создать искусственную эмаль, ученым пришлось имитировать структуру настоящей, объединив атомы кальция, фосфора и кислорода в структуру, которая могла бы сформировать подобные кристаллические нити. Чтобы собрать их должным образом, исследователи скопировали естественную «сборку» эмали. Вместо пептидов и других биологических инструментов они использовали экстремальные температуры, с помощью которых придали нитям гидроксиапатита упорядоченность. Это тот же минерал, из которого состоит настоящая зубная эмаль. Поверх них нанесли покрытие на основе металла.
Свойства настоящей и искусственной эмали ученые проверили с помощью заостренного алмазного наконечника. Рукотворная оболочка зуба превзошла оригинал по шести различным показателям, таким как эластичность и способность поглощать вибрации.
Однако до стоматологических кабинетов ей еще далеко. Исследователям предстоит дополнительное изучить, насколько хорошо материал соединяется с натуральной эмалью. Кроме того, новый метод разработки включает сложные нюансы: нагрев до 300 градусов Цельсия, заморозку и нарезку алмазной пилой.