Nieuw materiaal ontwikkeld dat tandglazuur kan regenereren

QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON

Onderzoekers van de Queen Mary universiteit in Londen hebben een nieuwe manier ontwikkeld om gemineraliseerde materialen te kweken die zouden kunnen zorgen voor regeneratie van harde weefsels zoals tandglazuur en bot.

Het glazuur op onze tanden is het hardste weefsel in het lichaam en het zorgt ervoor dat onze tanden een groot deel van ons leven kunnen functioneren, ondanks de grote bijtkracht en de blootstelling aan zure voeding en drinken en aan extreme temperaturen. Deze opmerkelijke prestatie is te danken aan de zeer georganiseerde structuur ervan.

Maar in tegenstelling tot andere lichaamsweefsels kan glazuur niet herstellen als het eenmaal weg is, wat kan leiden tot kiespijn en verlies van tanden en kiezen. Deze problemen komen voor bij meer dan 50 procent van de wereldbevolking en daarom is er in de tandheelkunde een grote behoefte aan het vinden van manieren om het opnieuw aan te maken.

De studie, gepubliceerd in Nature Communications, wijst uit dat met deze nieuwe aanpak materialen gemaakt kunnen worden met een opmerkelijke precisie en ordening; materialen die lijken op en zich gedragen als tandglazuur.

De materialen zouden voor een brede reeks gebitsproblemen kunnen worden gebruikt, zoals de preventie en behandeling van tandbederf of gevoelige tandhalzen, ook wel dentine-overgevoeligheid genoemd.

Dr. Sherif Elsharkawy, tandarts en eerste auteur van de studie van Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, zegt: “Dit is opwindend nieuws want de eenvoud en veelzijdigheid van de mineralisatiemethode verschaft openingen voor mogelijkheden om tandweefsels te behandelen en regenereren. We zouden bijvoorbeeld zuurbestendige bandages kunnen ontwikkelen, die de blootliggende kanaaltjes (tubuli) in het tandbeen (dentine) beschermen, zodat dentine-overgevoeligheid kan worden behandeld.”

Het mechanisme dat is ontwikkeld is gebaseerd op een specifiek eiwitmateriaal dat in staat is om de groei van nanokristallen van apatiet (soort mineraal) op verschillende schalen kan stimuleren en geleiden, op een manier die lijkt op de manier waarop deze kristallen groeien als tandglazuur zich van nature in ons lichaam vormt. De organisatie van deze structuur is cruciaal voor de uitstekende fysieke eigenschappen die natuurlijk tandglazuur vertoont.

Hoofdauteur prof. Alvaro Mata van Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, zegt: “Een belangrijk doel in de materialenwetenschap is leren van de natuur, om bruikbare materialen te ontwikkelen, gebaseerd op de precieze controle van moleculaire bouwstenen. De belangrijkste ontdekking was de mogelijkheid om ongeordende eiwitten te benutten en daarmee het proces van mineralisatie op meerdere niveaus te kunnen sturen en geleiden. Daardoor hebben we een techniek ontwikkeld om gemakkelijk synthetische materialen te kweken die een dergelijke hiërarchisch georganiseerde opbouw over een groot gebied nabootsen, met de mogelijkheid om de eigenschappen ervan bij te stellen.”

Het kunnen sturen van het mineralisatieproces opent de mogelijkheid voor het creëren van materialen met eigenschappen die verschillende harde weefsels nabootsen, naast tandglazuur bijvoorbeeld bot en tandbeen. Dat maakt dat dit werk potentieel gebruikt kan worden voor allerlei toepassingen in de regeneratieve geneeskunde. Bovendien geeft de studie ook meer inzicht in de rol van problemen met eiwitten in de menselijke fysiologie en pathologie.

Vertaling: A Zwart





 


 

Steun ook ons kenniswerk, winkel eens in de Leefbewust winkel


Naar het overige nieuws van vandaag