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我国科学家在基于磷酸钙纳米簇修复牙釉质方面取得突破
日期:2019年09月27日 16:05     

  近日,浙江大学唐睿康教授团队在《科学·进展》(Science Advances)杂志上在线发表了题为“Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth”(基于仿生矿化前沿的牙釉质外延生长修复)的研究论文。该研究突破性利用超小尺寸的磷酸钙纳米簇在人牙釉质表面仿生构建矿化结晶前沿,诱发了牙釉质自发外延生长,实现了牙釉质多级结构的重新构筑,实现了高仿真的全牙牙釉质修复。
  在生物矿化的研究中,人们已经发现生物矿化组织生长发育的前沿往往是生物材料的晶体相和无定形前驱相的界面。在界面处,晶体相与无定形相两者之间的相互紧密结合保证了前驱体能够按照高度有序化的晶体基底进行外延结晶,从而保证材料结构的精确复制和生长。基于此,研究团队利用超小尺寸的磷酸钙纳米簇新技术在人牙釉质表面仿生构建出“无缝连接”的羟基磷灰石晶体——无定形磷酸钙矿化界面,成功模拟了生物矿化中的结晶前沿,诱发了牙釉质的自发外延生长,保证了修复后釉质的力学性能,使之与天然牙釉质几乎一致。然而,口腔的环境比体外模拟环境更为复杂,仍需要针对不同的情况进一步研发模拟真实生物复杂环境的原位硬组织修复技术。
  该研究提出了一种多级复杂结构材料的构建方法,有望将牙齿修复从“填料填补”带入“仿生再生”的新阶段,为人体牙釉质组织的原位再生修复提供了一种可能。同时,该策略还可用于体内骨质疏松组织的修复,具有很好的生物应用前景。本研究得到国家重点研发计划“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项(2018YFC1105100)等的资助。

原文链接:https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

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