Прорыв в стоматологии: инновационный гель восстановит зубную эмаль

Ученые из Университета Ноттингема (Великобритания) и их международные коллеги разработали инновационный белковый гель, который может кардинально изменить стоматологическое лечение, сообщает New Atlas. Этот гель способен не просто укрепить имеющуюся эмаль, но и фактически ее восстановить (регенерировать), что на сегодняшний день является невозможным.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, примерно 3,7 миллиарда человек в мире страдают от тех или иных заболеваний полости рта, значительный вклад в которые вносит эрозия эмали — самого твердого внешнего защитного слоя зуба.

Как работает белковый гель

Гель, являющийся биомиметическим рекомбинамером, похожим на эластин (ELR), применяется так же, как обычная фторидная обработка в кабинете стоматолога.

1. Формирование каркаса: гель образует тонкий слой, который проникает в поврежденную кость, заполняя трещины и отверстия.
2. Привлечение ионов: он создает своеобразный «каркас», притягивающий ионы кальция и фосфата из слюны.
3. Эпитаксиальная минерализация: этот процесс способствует дальнейшему «росту» минералов (фторапатита) путем эпитаксиальной минерализации. Новые минеральные отложения сливаются с имеющимися тканями, формируя по сути новую эмаль.

«Зубная эмаль имеет уникальную структуру, которая обеспечивает ее удивительные защитные свойства. Когда наш материал наносится на деминерализованную или эродированную эмаль, он способствует интегрированному и организованному росту кристаллов, восстанавливая архитектуру нашей естественной здоровой эмали», — пояснил ведущий автор исследования, доктор Абшар Гасан из Университета Ноттингема.

Электронно-микроскопические изображения зуба с деминерализованной эмалью, демонстрирующие эродированные кристаллы апатита (слева), и аналогичного деминерализованного зуба после двухнедельного лечения гелем, демонстрирующие эпитаксиально регенерированные кристаллы эмали (справа). Фото: Университет Ноттингема

Результаты лабораторных испытаний

Ученые провели испытания на удаленных человеческих молярах (ex vivo), имитируя различные стадии эрозии эмали кислотой.

• Регенерация: после однократного нанесения геля и выдерживания зубов в жидкости, имитирующей слюну, в течение около 10 дней, ELR-покрытие пассивно притягивало ионы, что привело к эпитаксиальному росту нанокристаллов фторапатита.
• Подтверждение структуры: электронная микроскопия подтвердила, что новые кристаллы апатита выросли безупречно из базовой эмали, воспроизводя ее структуру.
• Механические свойства: тесты на наноиндентирование (измерение твердости) показали, что реминерализованная эмаль была почти идентична здоровой.
• Устойчивость: при симуляции ежедневного износа (чистка электрической щеткой в течение года, жевание) восстановленные зубы продемонстрировали более высокую устойчивость к износу, переломам и кислотным атакам, чем естественная эмаль.

Потенциал для клинического применения

Профессор Альваро Мата, заведующий кафедрой биомедицинской инженерии и биоматериалов Университета Ноттингема, подчеркнул коммерческий потенциал разработки.

«Мы очень взволнованы, поскольку технология разработана с учетом интересов клиницистов и пациентов. Она безопасна, ее можно легко и быстро применять, и она масштабируема. Мы уже начали этот процесс с нашим стартапом Mintech-Bio и надеемся выпустить первый продукт в следующем году; эта инновация в скором времени может помочь пациентам во всем мире», — отметил профессор Мата.

Важное замечание: Результаты являются предварительными, поскольку тесты проводились в контролируемых лабораторных условиях (ex vivo). Кроме того, слой ELR был толщиной всего несколько микрометров, поэтому его долгосрочная устойчивость пока неизвестна и требует дальнейших клинических испытаний.

Больше новостей читайте на GreenPost.