Природная защита от кариеса: зубы как у бобра
В отличие от рептилий, у которых зубы растут всю жизнь, большинство млекопитающих, в том числе и человек, вынуждены жить с единственным комплектом зубов. Но к некоторым животным природа была более благосклонна и дала естественный защитный механизм для эмали. Если разобраться как он работает, то можно его воспроизвести для человека, решил доцент кафедры материаловедения и инженерии Дерк Джостер. Он собрал команду и взял для исследования образцы зубов кролика, мыши, крысы и бобра.
Мало кто знает, что зубная эмаль является у нас самой твердой тканью. Этой прочностью она обязана тонким нитям из гидроксиапатита, которые формируют структуру эмали. Минеральная основа ткани (фосфат, ионы кальция и гидроксил ионы) одинакова почти у всех млекопитающих, но любое вкрапление дополнительных элементов способно существенно изменить свойства эмали. Именно это открыл Дерк Джостер с командой.
«Мы обнаружили, что даже невероятно малый процент ионов магния, фтора или железа могут радикально изменить свойства эмали. К примеру, эмаль у бобра оказалась в 6 раз прочнее, чем у кролика. Удалось установить причину - у бобров зубы меньше подвержены влиянию кислот из-за небольшой примеси соединений железа в ткани, в основном это ферригидрит. Именно поэтому у водного грызуна такое сильное пигментирование (присутствие железа придает зубам красно-коричневый цвет)», - сказано в статье ученых «Amorphous Intergranular Phases Control the Properties of Rodent Tooth Enamel», которая опубликована в журнале «Science» за 13 февраля.
Им также удалось установить, что если часть кальция в зубах заменяют ионы фтора, то качество эмали заметно улучшается. Если же на замену приходят ионы магния, то эмаль, наоборот, теряет устойчивость к кислотам и начинает быстро разрушаться.
«Мы сделали большой шаг на пути понимания структуры и состава зубной эмали. Биология показала нам способы как улучшить состояние зубов. Теперь дело за медицинской инженерией», - заключается в статье.