Техника выращивания зубной эмали может появиться уже в следующем году

Человеческий организм обладает удивительными регенеративными способностями — если знать, где их искать. Хотя мы и не можем отращивать целые конечности, как саламандра, мы способны восстанавливать кости после переломов, наша кожа заживает после ран, и даже некоторые органы могут почти полностью восстанавливаться. А вот с зубами не всё так просто.

У взрослого человека есть всего 32 зуба, которые выдерживают огромную ежедневную нагрузку при кусании. Защищает зубы эмаль, состоящая из гидроксиапатита — природного минерала, фосфата кальция, который является самым твёрдым веществом в человеческом организме. Однако со временем даже это вещество может стать жертвой бактерий, питающихся сладкими или крахмалистыми продуктами, что приводит к такому неприятному явлению, как кариес. Поскольку зубы не способны самостоятельно восстанавливать повреждения, стоматологи пломбируют полости композитной смолой, керамикой или серебряной амальгамой.

Однако в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, подробно описывается то, что может стать следующим поколением методов восстановления эмали. Используя специальный гель, стоматологи будущего будут не просто заделывать полости, оставшиеся после кариеса, — они будут активно восстанавливать эмаль с помощью белков, разработанных для имитации естественных процессов, которые изначально формировали эмаль в младенческом возрасте. Когда этот гель наносится на зуб, он проникает в поверхность и заполняет мелкие трещины, которые затем служат каркасом для восстановления минеральной структуры зуба.

«Зубная эмаль обладает уникальной структурой, которая придаёт ей замечательные свойства, защищающие наши зубы на протяжении всей жизни от физических, химических и термических воздействий, — объявил в пресс‑релизе Абшар Хасан из Ноттингемского университета, ведущий автор исследования. — Когда наш статья наносится на деминерализованную или эродированную эмаль либо на обнажённый дентин, он стимулирует рост кристаллов интегрированным и организованным образом, восстанавливая архитектуру нашей естественной здоровой эмали».

Одна из хитростей технологии состоит в том, что гель использует ионы кальция и фосфата, содержащиеся в человеческой слюне, для стимулирования реконструкции эмали — процесса, известного как «эпитаксиальная минерализация». Поскольку новые кристаллы растут в соответствии со структурой существующей эмали, стоматологи не просто заделывают поражённый зуб — они активно восстанавливают его. Это может принести огромное облегчение миллионам людей, поскольку обнажённый дентин, содержащий микроскопические каналы, по которым данные о температуре и боли передаётся к нервам, может вызывать чувствительность к теплу, холоду или даже давлению.

Конечно, как и естественная эмаль, свежий гель должен выдерживать довольно суровые условия эксплуатации — то есть, пережёвывание еды. Поэтому исследовательская группа воссоздала эти сценарии, чтобы проверить прочность материала.

«Мы проверили механические свойства этих регенерированных тканей в условиях, имитирующих реальные ситуации, такие как чистка зубов, жевание и воздействие кислых продуктов, — сказал Хасан в пресс‑релизе, — и обнаружили, что регенерированная эмаль ведёт себя точно так же, как здоровая».

Исследователи уже создали стартап в надежде вывести свой гель на рынок уже в следующем году, присоединившись к другим учёным, которые смело заявляют, что уже через некоторое количество лет мы сможем восстанавливать целые зубы. Вскоре кариес, возможно, перестанет быть чем‑то окончательным.