Прорив у стоматології: інноваційний гель відновить зубну емаль

Науковці з Університету Ноттінгема (Велика Британія) та їхні міжнародні колеги розробили інноваційний білковий гель, який має потенціал кардинально змінити стоматологічне лікування, інформує New Atlas. Цей гель здатний не просто зміцнити наявну емаль, але й фактично її відновити (регенерувати), що на сьогоднішній день є неможливим.

За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров’я, приблизно 3,7 мільярда людей у світі страждають від тих чи інших захворювань ротової порожнини, значний внесок у які робить ерозія емалі — найтвердішого зовнішнього захисного шару зуба.

Як працює білковий гель

Гель, що є біоміметичним рекомбінамером, схожим на еластин (ELR), застосовується так само, як звичайна фторидна обробка в кабінеті стоматолога.

1. Формування каркаса: гель утворює тонкий шар, який просочується в пошкоджену кістку, заповнюючи тріщини та дірки.
2. Залучення іонів: він створює своєрідний «каркас», що приваблює іони кальцію та фосфату зі слини.
3. Епітаксіальна мінералізація: цей процес сприяє подальшому «росту» мінералів (фторапатиту) шляхом епітаксіальної мінералізації. Нові мінеральні відкладення зливаються з наявними тканинами, формуючи по суті нову емаль.

«Зубна емаль має унікальну структуру, яка забезпечує її дивовижні захисні властивості. Коли наш матеріал наноситься на демінералізовану або еродовану емаль, він сприяє інтегрованому та організованому росту кристалів, відновлюючи архітектуру нашої природної здорової емалі», — пояснив провідний автор дослідження, доктор Абшар Гасан з Університету Ноттінгема.

Електронно-мікроскопічні зображення зуба з демінералізованою емаллю, що демонструє еродовані кристали апатиту (ліворуч), та аналогічного демінералізованого зуба після двотижневого лікування гелем, що демонструє епітаксіально регенеровані кристали емалі (праворуч). Фото: Університет Ноттінгема

Результати лабораторних випробувань

Вчені провели випробування на видалених людських молярах (ex vivo), імітуючи різні стадії ерозії емалі кислотою.

• Регенерація: після одноразового нанесення гелю та витримування зубів у рідині, що імітує слину, протягом близько 10 днів, ELR-покриття пасивно притягувало іони, що призвело до епітаксіального росту нанокристалів фторапатиту.
• Підтвердження структури: електронна мікроскопія підтвердила, що нові кристали апатиту виросли бездоганно з базової емалі, відтворюючи її структуру.
• Механічні властивості: тести на наноіндентування (вимірювання твердості) показали, що ремінералізована емаль була майже ідентична здоровій.
• Стійкість: при симуляції щоденного зносу (чищення електричною щіткою протягом року, жування), відновлені зуби продемонстрували вищу стійкість до зношування, переломів та кислотних атак, ніж природна емаль.

Потенціал для клінічного застосування

Професор Альваро Мата, голова кафедри біомедичної інженерії та біоматеріалів Університету Ноттінгема, наголосив на комерційному потенціалі розробки.

«Ми дуже схвильовані, оскільки технологія розроблена з думкою про клініциста та пацієнта. Вона безпечна, її можна легко та швидко застосовувати, і вона масштабована. Ми вже розпочали цей процес із нашим стартапом Mintech-Bio і сподіваємося випустити перший продукт наступного року; ця інновація незабаром може допомогти пацієнтам у всьому світі», — зазначив професор Мата.

Важливе зауваження: Результати є попередніми, оскільки тести проводилися в контрольованих лабораторних умовах (ex vivo). Крім того, шар ELR був лише кілька мікрометрів завтовшки, тому його довготривала стійкість наразі невідома і вимагає подальших клінічних випробувань.

Більше новин читайте на GreenPost.