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.
