ИНВУР - информационное агенство

Инновационный портал
Уральского Федерального округа

  
Расширенный поиск

подписка

Subscribe.Ru
Новости сайта инновационный портал УрФО
Рассылки@Mail.ru
Новости инноваций. Рассылка инновационного портала УрФО
 
важно!
 
полезно!
награды
 
 
 
 
 

партнеры
Официальный портал Уральского Федерального округа
Официальный портал
Уральского Федерального округа
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций
Межрегиональный некоммерческий фонд наукоемких технологий и инвестиций

Ежедневная газета ''Новости Сочи''.
Ежедневная газета
''Новости Сочи''
 
Институт Экономики УрО РАН
Инновации

» Наши партнеры »


Сейчас на сайте:
90 чел.

Новости



2022-09-22 Восстановление зубной ткани

Ученые создали материал для минерализации костей и зубов

Ученые усовершенствовали гидроксиапатит — материал для минерализации костей и зубов. Добавив в состав гидроксиапатита комплекс аминокислот, они смогли сформировать из этого материала слой для покрытия зубов, воспроизводящий состав и микроструктуру природной эмали. Улучшенный состав материала повторяет особенности поверхности зуба на молекулярном и структурном уровнях, а по прочности превосходит природную ткань.

Новый метод восстановления зубной ткани может использоваться для снижения чувствительности зубов в случае истирания эмали или для ее восстановления после эрозии или неправильной диеты.

Описание исследования и результаты экспериментов опубликованы в журнале Results in Engineering.

«Зубная эмаль несет защитную функцию, но, к сожалению, ее целостность может быть нарушена, например, истиранием, эрозией или микросколами. Если вовремя не восстановить поверхность тканей, поражение эмали далее затронет дентин, а затем и пульпу зуба. Поэтому необходимо восстановить поверхность эмали до здорового уровня или нарастить дополнительные слои на поверхности, если она стала очень тонкой. Мы создали биомиметический (т.е. имитирующий природный) минерализованный слой, нм-кристаллы которого повторяют упорядоченность нм-кристаллов апатита эмали зубов. Мы также выяснили, что сконструированный слой гидроксиапатита обладает повышенной нм-твердостью, превышающей таковую у нативной эмали», — рассказывает ведущий специалист НОЦ «Нм-тех» УрФУ, заведующий кафедрой физики твердого тела и нм-структур ВГУ Павел Середин.

Гидроксиапатит — это соединение, которое является основным компонентом костей и зубов человека. Ученые подобрали комплекс полифункциональных органических и полярных аминокислот, в который вошли, например, лизин, аргинин и гистидин, имеющие важное значение для формирования и восстановления костных и мышечных структур. Выбранные аминокислоты позволили получить гидроксиапатит, который по морфологии полностью аналогичен апатиту (основному компоненту тканей) эмали зубов. Также исследователи описали условия среды, в которой должны происходить процессы связывания гидроксиапатита с зубной тканью. Только при их соблюдении возможно полностью воспроизвести структуру природной эмали.

«Традиционно в стоматологии при восстановлении эмали используются композитные пломбировочные материалы. Для увеличения эффективности сцепления эмали и композита техника реставрации предусматривает предварительное кислотное протравливание эмали. Оставшиеся после этого продукты травления не всегда могут оказывать положительное влияние на связывание эмали и синтетических материалов. Для воспроизведения слоев эмали биомиметическими методами мы нейтрализовали среду и убрали продукты травления с использованием кальциевой щелочи. Таким образом мы улучшили связывание новых слоев гидроксиапатита», — поясняет Павел Середин.

Формирование минерализованного слоя со свойствами, напоминающими свойства естественной твердой ткани, было подтверждено результатами полевой эмиссионной электронной и атомно-силовой микроскопии, а также химической визуализацией участков поверхности с помощью рамановской микроспектроскопии. Исследование было проведено на здоровых зубах, чтобы исключить влияние сторонних факторов на получаемый слой и иметь возможность сопоставить результат со здоровыми зубами. Далее исследователи займутся решением задачи по восстановлению более крупных дефектов, которые могут иметь разную природу от начальных стадий кариеса до трещин и объемных сколов.

Совместное исследование проведено учеными научно-образовательного центра «Нм-материалы и нм-технологии» Уральского федерального, Воронежского государственного и Воронежского государственного медицинского университетов, Университета Аль-Азхар и Национального исследовательского центра (Египет). Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект №21–75–10005).

Справка

Эмаль зуба состоит в основном из неорганического вещества (биологический апатит, около 95% по весу), органического компонента (коллагеновые волокна, 1–1,5%) и воды (4%). Стоматологические композитные материалы не обладают способностью к самостоятельному физическому и химическому связыванию к тканям зуба. Поэтому для создания прочного соединения композита с тканями зуба необходимо использовать дополнительные материалы. Для увеличения эффективности сцепления эмали и композита техника реставрации зубов предусматривает предварительное кислотное протравливание эмали жидкостью или гелем на основе фосфорной (10–37%) или малеиновой (10%) кислоты.

Гидроксиапатит является основным неорганическим компонентом костной ткани, минерализованных тканей человека и животных, вследствие чего он широко используется в различных областях медицины — косметологии, ортопедии, стоматологии. Гидроксиапатит, получаемый химическим способом, при участии вторичного источника кальция — яичной скорлупы птиц по микроэлементному составу, структуре и размерному фактору схож с апатитом эмали зубов. Данный способ синтезирования гидроксиапатита прост в использовании и экономически целесообразен.

Источник:

Научная Россия

декабрь 05-12 << пн / вт / ср / чт / пт / сб / вс / >>
 
Индекс Цитирования Яndex Rambler's Top100
дизайн, программирование: Присяжный А.В.