Содержание

Японские ученые создали искусственную зубную эмаль

20102 г.

Японские исследователи создали микроскопически тонкую пленку, которой можно покрыть каждый зуб в отдельности, предотвратив развитие кариеса и придав зубам белый вид, сообщает Daily News со ссылкой на AFP.

Описываемая «зубная накладка» сделана из износостойкого и чрезвычайно эластичного материала, в основе которого гидроксиапатит кальция, минерал природной зубной эмали. Покрытие зубов этим материалом должно не только защищать от кариеса, но ограждать от гиперестезии, (повышенной чувствительности) зубов.

«Это первая в мире эластичная апатитная пленка, которая, как мы надеемся, найдет применение для защиты зубов или восстановления поврежденной эмали», — говорит Сигеки Хонцу (Shigeki Hontsu) с факультета биологических наук и технологии Университета Кинки. «Стоматологи и мечтать не могли об эластичной апатитной пленке для восстановления поврежденных участков зуба, но мы создали искусственную зубную эмаль», — заявил ученый.

Толщина пленки, имитирующей природную эмаль, всего 0,004 миллиметра. Ее создали в вакууме, направляя лазерный луч на кристаллики гидроксиапатита, в результате чего они расходились на отдельные частицы. Эти частицы падали на подогретые кристаллы соли, которые затем подбирались фильтровальной бумагой и высушивались. Так получалась пленка, которую можно было приподнять пинцетом.

«В тот момент, когда вы наносите пленку на зуб, она невидима, ее можно разглядеть только под светом», пояснил профессор Хонцу. На пленке есть поры, через которые жидкость и воздух могут выйти наружу с тем, чтобы под пленкой на поверхности зуба не образовывались пузырьки. Единственная проблема такого покрытия, по словам ученого, в том, что оно занимает целый день.

В настоящее время гидроксиапатитная эластичная пленка бесцветна, однако ее можно окрасить для использования в косметической стоматологии. Искусственная зубная эмаль как покрытие была испытана на удаленных зубах, но вскоре начнутся испытания на животных, а после на людях, и, по словам Хонцу, в первую очередь, на самих создателях нового материала.

До того времени, когда ее можно будет использовать для покрытия дентина — чувствительной ткани зуба под эмалью — пройдет, по оценкам ученых, не меньше пяти лет. В эстетической стоматологии искусственную эмаль, способную придать зубам белый цвет, можно будет применять уже через три года.

Технология, разработанная Хонцу вместе с Казуси Йосикава (Kazushi Yoshikawa) из Стоматологического университета Осаки, запатентована в Японии и Южной Корее, готовятся заявки на патентование в США, Европе и Китае.
 

Информация о стоматологии и лечении зубов

Зубная эмаль (также иногда именуемая просто эмаль) — внешняя защитная оболочка верхней части зубов человека.

Эмаль является самой твёрдой тканью, что объясняется высоким содержанием неорганических веществ — до 95%. Воды в зубной эмали меньше, чем в остальных органах, всего 2-3%. Её твёрдость достигает 397.6 кг/мм2, лишь немного уступает алмазу. Толщина слоя эмали отличается на различных участках коронковой части зуба и может достигать 2,0 мм, а у шейки зуба сходит на нет.

Эмаль предохраняет зуб от механических повреждений, изолирует от тепловых и вкусовых воздействий. Если же эмаль по какой-либо причине истончается, подвергается эрозии, гораздо более мягкая и пронизанная нервными окончаниями внутренняя часть зуба (дентин) начинает реагировать на любые внешние воздействия. В этом случае зуб (как правило, небольшой его участок у самого основания) желтеет. Просвечиваемое место и есть дентин.

Причины эрозии эмали могут быть самыми различными — и слишком жесткая зубная щетка, и нарушение обмена веществ в организме. Обвиняют даже апельсиновый сок: зарубежные ученые пришли к выводу, что у людей, которые пьют его часто и помногу, эмаль растворяется.

Так как же восстановить эмаль? Самостоятельно это можно сделать лишь в начальной стадии эрозии, когда зубы слегка пожелтели. К счастью, эмали свойственно со временем восстанавливаться. Ваша задача — обеспечить ей для этого все условия.

Во-первых, включайте в свой рацион достаточно продуктов, содержащих кальций. Во-вторых, регулярно (2-3 раза в день) делайте массаж десны: чистыми пальцами массируйте каждую десну легкими круговыми движениями слева направо и обратно, затем, захватив десну с внешней и внутренней стороны, как бы «подоите» каждый зуб. Все это усиливает кровообращение и, соответственно, улучшает питание тканей, окружающих зуб. В-третьих, при чистке зубов пастой, содержащей фтор, оставляйте ее во рту минут на пять-десять: фтор укрепляет эмаль зуба и дентин, а также помогает усвоению кальция.

Самый простой и быстрый способ восстановления эмали – это обратиться к стоматологу. Он покроет Ваши зубы фтористым лаком. Если же процесс эрозии зашел слишком далеко, образовался клиновидный дефект, нарастить эмаль естественным путем вряд ли удастся. Придется прибегнуть к искусственной защите — покрытию зуба стекловидной смолой. Современные композитные материалы позволяют сделать это, ни капельки не стачивая зуб. Но иногда для большей прочности врач делает в зубе углубление, как бы зацепку, на которой и будет держаться «искусственная эмаль».

Но, хотя восстановить зубную эмаль не так уж и сложно, стоматологи все же настоятельно рекомендуют правильно ухаживать за зубами: помимо регулярной чистки зубов, после каждого приёма пищи необходимо как минимум пополоскать рот водой, а лучше специальным ополаскивателем для ротовой полости, почистить зубы или, по крайней мере, пожевать жвачку без сахара. И помните, правильный уход за зубной эмалью является одним из ключевых моментов личной гигиены человека.



Описание и виды реминерализации зубов, этапы ремотерапии

Зубы человека покрыты защитной оболочкой, называемой эмалью. Она на 96–97% состоит из неорганических веществ (минералов), что делает её самым твёрдым элементом человеческого организма. Но даже она может разрушаться. Полость рта служит домом множеству бактерий. При несоблюдении гигиены они начинают активно превращать поступающий с пищей сахар в кислоты, которые и разрушают эмаль. В данном случае лечение зубов заключается в реминерализации – восполнении минеральных компонентов эмали, что приводит к её восстановлению и укреплению.

Виды реминерализации

Реминерализация делится на два вида – естественная и искусственная. Естественная реминерализация – это восстановление эмали без стоматологического вмешательства. Для этого необходимо употреблять в пищу продукты, богатые кальцием и фосфором (молочные продукты, орехи, бобовые, зелёные листовые овощи), принимать витаминные комплексы, а также пользоваться специализированными зубными пастами и ополаскивателями. Но данные меры эффективны только как профилактика и не помогают при серьёзных проблемах.

Другой вид – искусственная реминерализация (иначе ремотерапия) – предполагает нанесение специальных защитных средств. В основном используются фторсодержащие препараты, так как фтор способствует насыщению эмали основными минеральными компонентами – кальцием и фосфором. Также используют препараты без фтора, но они менее эффективны и служат для поддержания эмали после фторирования.

Этапы ремотерапии

В первую очередь проводят профессиональную гигиеническую чистку полости рта. Также устраняют очаги воспаления, если таковые имеются. Затем переходят к самой процедуре, которая осуществляется двумя способами. Первый – нанесение препарата с помощью кисти, второй – использование каппы – колпачка для зубов, который изготавливается на основе слепка челюсти. Пациент может самостоятельно заполнять каппы препаратом, надевать их. После процедуры необходимо воздержаться от приёма пищи в течение двух часов.

Ремотерапия – это надёжный способ восстановить зубную эмаль. Ремотерапия служит отличным методом профилактики развития кариеса у взрослых и детей. Мы можем быстро и безболезненно провести данную процедуру. У нас работают одни из лучших специалистов в области стоматологии в Сергиевом Посаде.

Ученые научились восстанавливать зубную эмаль

Зубная эмаль – это самая твердая ткань в организме, однако она не умеет самовосстанавливаться, поэтому, нарушив её, мы начинаем терять зубы. Но теперь ученые нашли способ, с помощью которого можно воспроизвести сложную структуру эмали и нарастить её обратно.

Кариес чрезвычайно распространенное заболевание. По данным за 2016 год, около 2.4 млрд. людей во всем мире страдают от кариеса постоянных зубов и еще 486 млн. детей – от кариеса молочных зубов.

Идея восстановить эмаль схожим материалом оказалась непростым делом. Она имеет очень сложную структуру и до последнего времени попытки воспроизвести её провалились. Поэтому сейчас для восстановления зубной эмали используют такие материалы-заменители, как смола, металлические сплавы, амальгама и керамика, но они неидеальны.

Так, например, материалы на основе смолы все еще плохо прилипают к поверхности зуба, и сходят примерно через пять лет, говорит доктор Чжаомин Лю, соавтор исследования из Чжэцзянского университета в Китае.

Новая попытка воссоздать эмаль увенчалась успехом. Ученые смогли воспроизвести сложную структуру природной зубной эмали – создавать крошечные кластеры фосфата кальция – основного компонента эмали – диаметром всего 1.5 нанометра.

«После активного обсуждения со стоматологами мы считаем, что этот новый метод может найти широкое применение в будущем», — говорит доктор Лю. Материалы, необходимые для восстановления эмали, дёшевы и могут быть произведены в больших объемах.

Эксперименты по восстановлению эмали на кристаллическом гидроксиапатите, который очень похож на зубную эмаль, показали, что нано-кластеры срослись с ним и образовали равномерный и плотный слой. Это очень важно, говорят исследователи.

Далее испытания проходили на человеческих зубах, поврежденных кислотой. В течение 48 часов кластеры смогли слиться с естественной эмалью и нарастить её на 2.7 мкм, повторяя структуру, прочность и износостойкость природного материала.

A — участки поврежденной и восстановленной эмали. B — изображение восстановленной эмали в атомный микроскоп, C — увеличенное изображение внутри красного кружка (A). D — вид в поперечном сечении, где видно, что отремонтированы как эмалевые (R), так и промежуточные (IR) стержни. E и F – ремонту поддаются стержни разной ориентации. Нижний ряд – прогресс восстановления через 6, 12 и 48 часов (синяя – натуральная, зелёная – искусственная эмаль). Фото: Чжэцзянский Университет / Science Advances

Доктор Шериф Элшаркави, Эксперт по протезированию из Королевского колледжа Лондона, который не участвовал в проекте, высоко оценил результаты исследования, найдя технологию очень перспективной. «Метод прост, но он должен быть подтвержден клинически, прежде чем войти в стоматологическую практику», — добавил он.

Кроме того, говорит Элшаркави, необходимо научиться наращивать толщину до 0.5-2 мм, чтобы можно было залечивать образовавшиеся дырки.

Доктор Лю и его коллеги подтверждают, что они работают над увеличением толщины и планируют провести первые клинические испытания на людях через один-два года.

Пломбирование зубов и зубных каналов в Нижнем Новгороде

Восстановление внешнего вида зуба и сохранение его функций – интересная и ответственная задача для любого стоматолога. Для ее решения потребуется профессионализм и концентрация специалиста на конечном результате.

В клинике «Имиджстоматология» учитывают эстетические пожелания каждого пациента, и это позволяет достигать требуемых результатов в сжатые сроки.

Художественная реставрация зубов – реальная возможность вернуть естественный блеск эмали. Это достигается за счет высокой полируемости композитных материалов, в которых сочетается органическая матрица и неорганический наполнитель.

Процедуры в клинике  позволяют изменить форму и цвет зуба, а также устранить дефекты. Они помогут забыть о винирах и керамических коронках.

Реставрация передних зубов невозможна без специальных материалов, имеющих уникальные оптические свойства. Они имитируют утраченные ткани зуба, а потому окружающие никогда не догадаются о пройденном лечении. Послойное нанесение материалов позволяет вернуть анатомическую форму.

Основные этапы

Прямая реставрация зубов проводится в ротовой полости пациента. Она включает в себя следующие этапы:

  • Пломбирование и лечение каналов зуба.
    Устранение возможных дефектов возможно благодаря пломбировочным материалам от мировых производителей.
  • Собственно реставрация.
    Восстановление большей части разрушенного зуба с учетом индивидуальных анатомических особенностей.
  • Художественная реставрация.
    Врачи следуют эстетическим канонам, возвращая блеск, первоначальную форму и естественный облик зуба.

Возвращение сияющей улыбки в клинике «Имиджстоматология»  – дело 1-2 процедур. Точное количество подбирается стоматологом в соответствии с клинической картиной.

Когда нужна процедура?

Передние зубы всегда в зоне риска. Они подвергаются большой нагрузке и подвержены разрушению. Кариес, неправильная гигиена и физические травмы могут привести к потере эстетического облика зуба.

Реставрация показана в таких случаях:

  • межзубная щель;
  • истончение и другие повреждения эмали;
  • появление дефектом между пломбой и зубом;
  • неправильная постановка, износ или выпадение старой пломбы;
  • частичное отсутствие зуба и др.

Суть процедуры

Прямая реставрация нижних зубов отдаленно напоминает обычное пломбирование. Перед началом процедуры, стоматолог проводит диагностику и профессиональную чистку зубов. Она снимает зубной камень, который может ухудшить фиксацию материалов.

Пациенты, прошедшие профессиональную чистку, допускаются к следующему этапу – устранению неровностей эмали. Это делается при помощи современного оборудования. При больших масштабах работ возможно использование анестезирующих препаратов.

Искусственная эмаль наносится и равномерно распределяется по поверхности, а для затвердевания используется фотолампа. Для корректировки конечной формы используются шлифовальные диски и бор-машинка.

Какой эффект?

По окончанию процедуры пациент может употреблять пищу без ограничений, но из рациона необходимо временно исключить красящие продукты. Реставрация зубов композитным материалом помогает быстро привести себя в порядок.

Как долго сохранится результат от процедуры? Все будет зависеть от соблюдения гигиенических правил и рекомендаций

Искусственная эмаль прочнее настоящих зубов

Кредит: Pixabay.

Эмаль, твердая минерализованная поверхность зубов, является самой твердой частью человеческого организма. Фунт за фунтом, эмаль прочнее и тверже стали. Его уникальная смесь минералов, воды и органического материала делает его достаточно прочным, чтобы не образовывались вмятины, и в то же время делает его достаточно прочным, чтобы выдерживать десятилетия шлифовки и разрыва, но только в течение определенного времени.В зависимости от вашей диеты и того, насколько хорошо вы заботитесь о своих зубах, вы можете предотвратить кариес, но вы можете только отсрочить неизбежное на столь долгое время. Проблема в том, что когда зубы теряют свою эмаль, она никогда не восстанавливается, и кариес не за горами.

Несмотря на многочисленные попытки воспроизвести чудесные свойства эмали, большинство усилий оказались напрасными. Однако новое исследование возродило надежды на то, что такое действительно возможно после того, как исследователи из Мичиганского университета изобрели способ изготовления искусственной эмали.Само собой разумеется, что это был бы огромный скачок для стоматологии, которая до сих пор использует технологию пломбирования, созданную десятилетиями, для лечения кариеса.

Имитация эмали в лаборатории невероятно сложна из-за ее сложной структуры из переплетенных нанокристаллов гидроксиапатита, толщина которых составляет одну тысячную толщины человеческого волоса. Эти кристаллы собраны в проволоку, которая покрывается магнием клетками, образующими эмаль, а затем сплетаются в очень прочную сетку, которая в дальнейшем организуется в завитки и пучки.

Исследователи изо всех сил пытались реконструировать сложную и многослойную организацию эмали. Но там, где другие потерпели неудачу, авторы нового исследования, наконец, преуспели. Они заключили провода из гидроксиапатита в ковкое покрытие на основе металла, в результате чего получилась структура с мягким слоем, способным поглощать мощный удар от укуса, но достаточно прочным, чтобы выдерживать большое давление без образования вмятин.

Фактически, искусственная эмаль прочнее естественной из-за замены богатого магнием покрытия гораздо более прочным (и нетоксичным) оксидом циркония.Чтобы проверить прочность и эластичность материала, исследователи вырезали кусок с помощью алмазной пилы, а затем использовали механический пресс для постоянного давления, пока он не начал трескаться. Искусственная эмаль превзошла натуральную эмаль по шести параметрам, включая твердость, эластичность и амортизацию.

Теперь искусственная эмаль тройника не имитирует натуральную эмаль. В нем отсутствуют сложные трехмерные узоры плетения натуральной эмали, но его параллельная проволочная структура является наиболее близкой к истинной эмали, которую ученые до сих пор подошли к настоящей эмали.

Исследование может значительно улучшить конструкцию искусственных зубов, а также значительно уменьшить кариес за счет новых и улучшенных пломб, которые служат гораздо дольше. Тем не менее, лучшее стоматологическое лечение — это профилактика, поэтому врачи рекомендуют как можно раньше проводить тщательный уход за зубами и делать выбор в пользу выравнивания зубов. Сравнение вариантов, доступных в настоящее время на рынке, показывает, что существует большое количество производителей качественных элайнеров и брекетов, из которых можно выбирать.

Но помимо стоматологии, твердая искусственная эмаль может оказаться очень полезной при включении в имплантируемые электроны и биосенсоры, такие как кардиостимуляторы и мониторы артериального давления.

«Этот метод изготовления искусственной эмали поддается коммерческому производству, и его можно производить для изготовления искусственных зубов», — сообщил i Николай А. Котов из Мичиганского университета.

Еще рано делать какие-либо прогнозы, когда этот продукт может выйти на рынок, но, поскольку все компоненты материала биосовместимы, исследователи надеются вскоре начать испытания как на животных, так и на людях.Искусственная эмаль еще не была связана с натуральной эмалью, что является важным шагом в восстановлении зубов, поэтому это будет одно из многих испытаний, которые материал должен пройти, прежде чем мы, наконец, сможем войти в новую эру стоматологии.

Результаты были опубликованы в журнале Science.

Ученые открыли способ изготовления искусственной эмали в надежде уменьшить кариес и пломбы

Ученые наконец-то разработали способ изготовления искусственной эмали для зубов, который, как они надеются, может изменить правила игры в борьбе с кариесом.

Натуральная зубная эмаль – тонкий наружный слой наших зубов – самый твердый биологический материал в организме человека.

Он известен своей твердостью, прочностью и ударной вязкостью, что делает его исключительно устойчивым к повреждениям, несмотря на то, что его толщина составляет всего несколько миллиметров.

Тем не менее, он может разрушаться в течение десятилетий, и когда это происходит, может начаться кариес.

Несмотря на многочисленные попытки, ученым не удавалось воспроизвести свойства этого чудо-материала – до сих пор.

И хотя неясно, когда именно этот новый материал может появиться у стоматологов, исследователи уверены, что это лишь вопрос времени.

«Этот метод изготовления искусственной эмали поддается коммерческому производству и может производиться для изготовления искусственных зубов», — сообщил i Николай А. Котов из Мичиганского университета.

«Я не хотел бы делать какие-либо прогнозы относительно сроков его фактического применения у пациентов, но я знаю, что все компоненты биосовместимы и можно ожидать хороших результатов как в испытаниях на животных, так и на людях.

Помимо потенциального улучшения конструкции искусственных зубов, исследователи надеются, что этот материал можно использовать для значительного уменьшения кариеса и необходимости пломбирования, хотя вряд ли они полностью устранят и то, и другое.

«Ротовая полость у нас такая сложная и агрессивная среда, что я не ожидал бы устранения кариеса. Однако более качественные пломбы, которые могут служить дольше — да», — сказал он.

У новой эмали могут быть и другие применения, добавил д-р Котов.

«Другие биомедицинские применения включают костные имплантаты и структурную поддержку для имплантируемой электроники и долгосрочных имплантируемых биосенсоров», — сказал он.

Имплантируемые электронные системы представляют собой ценные инструменты, которые можно использовать для мониторинга и диагностики, включая кардиостимуляторы и мониторы артериального давления.

В то же время имплантируемые биосенсоры постоянно контролируют концентрацию «биомаркеров» на предмет потенциальных проблем, таких как мониторинг уровня глюкозы у диабетиков.

Искусственная зубная эмаль была получена путем замораживания гидроксиапатита, природной минеральной формы апатита кальция, который можно найти в некоторых зубных пастах в виде нанокристаллов, поэтому они могут легко растворяться в присутствии поливинилового спирта, белого, водорастворимая форма спирта, используемая для изготовления клея.

Открытие подробно описано в журнале Science .

Ученые изобрели искусственную эмаль, которая прочнее настоящей – Стоматология

Ученые открыли способ изготовления искусственной эмали, которая помогает лечить пломбы и кариес.

Исследователи говорят, что материал прочнее и долговечнее, чем настоящий.

В новом исследовании ученые попытались имитировать естественную сборку эмали. Команда использовала экстремальные температуры, чтобы сформировать гидроксиапалитовые проволоки — тот же материал, который используется в натуральной эмали.

В отличие от предыдущих синтетических эмалей, исследователи покрыли провода податливым покрытием на основе металла.

Сила эмали

Соавтор исследования, Николас Котов, инженер-химик из Мичиганского университета.Он говорит, что покрытие снижает вероятность поломки проводов. Это связано с тем, что мягкий материал, обернутый вокруг них, может поглощать сильное давление или удар.

Хотя команда не уверена в сроках внедрения у пациентов, Котов говорит, что компоненты биосовместимы и «ожидается, что они будут хорошо работать» в испытаниях на животных и людях.

Главные новости стоматологии

Ожидается, что полученные результаты улучшат конструкцию искусственных зубов, а также уменьшат кариес и пломбы.

Сокращение разрыва бедности

Это связано с тем, что аптечный магазин товаров для здоровья и красоты Boots бесплатно раздает средства гигиены полости рта.

«Спросите Джесси» — это новая кампания Boots, цель которой — сократить разрыв между бедностью и помочь уязвимым домохозяйствам.

Работая в сотрудничестве с The Hygiene Bank, покупатели могут просто «попросить Джесси» в магазине. Затем член команды Boots будет незаметно раздавать средства гигиены полости рта клиентам с детьми в возрасте от трех до пяти лет.

Вы можете прочитать полное исследование здесь.


Подпишитесь на Dentistry.co.uk в Instagram, чтобы быть в курсе всех последних стоматологических новостей и тенденций.

Разработана искусственная зубная эмаль, которая прочнее настоящих зубов

ID изображения 136837768 © Чернецкая | Dreamstime.com

 

Международная группа исследователей создала искусственную зубную эмаль, которая может быть прочнее настоящей, и, возможно, нашла действенное решение для лечения гниющих зубов.


Ученым удалось воспроизвести сложную наноструктуру кальция, присутствующую в естественных зубах, прежде чем воссоздать нанокомпозитную систему, которая может быть такой же прочной, как эмаль, сохраняя при этом уровень вязкоупругости.


Следуя более ранним имитациям эмали , команда использовала провода из минерала, называемого гидроксиапатитом, для создания проводов в соответствии с Science .


Однако в этом случае они покрыли провода податливым покрытием на металлической основе, которое было «секретным ингредиентом», сделавшим разработку более прочной, чем в предыдущих итерациях.

 

Покрытие позволяет материалу поглощать большее давление и удары, что снижает вероятность поломки проводов.

 

Согласно выводам , опубликованным в журнале, синтетическая эмаль «проявляла высокую жесткость, твердость, прочность, вязкоупругость и ударную вязкость, превосходя свойства эмали и ранее изготовленных массивных эмалевых материалов».


Futurism сообщил, что , хотя новый материал еще не является коммерчески жизнеспособным, запланированы будущие испытания, чтобы проверить, может ли синтетическое соединение оставаться во рту человека с течением времени.


Если результаты будут благоприятными, искусственная эмаль может быть использована не только для создания зубов, но и других имплантатов, таких как кардиостимуляторы и костные заменители, или даже для упрочнения поверхностей в промышленных целях.


«Это явный скачок вперед. От создания бронежилетов до укрепления или упрочнения поверхностей полов или автомобилей — может быть много-много применений», — заявил Альваро Мата, биомедицинский инженер из Ноттингемского университета, не участвующий в исследовании.

 

 

 

[через Futurism and Science, обложка через Chernetskaya | Dreamstime.com]

Синтетическая зубная эмаль может привести к созданию более эластичных структур

Электронно-микроскопическое изображение эмали зуба тираннозавра рекса. Фото: Kotov Lab, Мичиганский университет например, это может привести к созданию более устойчивых бортовых компьютеров.

Большинство материалов, которые эффективно поглощают вибрацию, являются мягкими, поэтому из них не получаются хорошие конструкционные компоненты, такие как балки, шасси или материнские платы. В поисках вдохновения для создания твердых материалов, способных выдерживать многократные удары, исследователи обратились к природе.

«Искусственная эмаль лучше, чем твердые коммерческие и экспериментальные материалы, которые нацелены на такое же гашение вибрации», — сказал Николас Котов, профессор химического машиностроения Джозефа Б. и Флоренс В. Цейка. «Он легче, эффективнее и, возможно, дешевле.

Он и его команда не сразу остановились на эмали. Они исследовали многие структуры животных, которым приходилось выдерживать удары и вибрации: кости, панцири, панцири и зубы. Эти живые структуры менялись от вида к виду на протяжении эпох.

Зубная эмаль рассказала другую историю. Под электронным микроскопом он имел одинаковую структуру, независимо от того, произошел ли он от тираннозавра, моржа, морского ежа или самого Котова (он внес свой собственный зуб мудрости в исследование).

«Для меня это противоположно тому, что происходит с любой другой тканью в процессе эволюции», — сказал он. «Их структуры чрезвычайно разнообразны, но не структура эмали».

Evolution придумала дизайн, который подходил почти всем, у кого есть зубы. И в отличие от кости, которую можно восстановить, эмаль должна сохраняться на протяжении всей жизни зуба — годы, десятилетия или даже дольше. Он должен выдерживать многократные нагрузки и общие вибрации без образования трещин.

Зуб тираннозавра.Предоставлено: Kotov Lab, Мичиганский университет. Эмаль состоит из столбцов керамических кристаллов, пропитанных белковой матрицей, образующих твердое защитное покрытие. Этот слой иногда повторяется, утолщаясь в зубах, которые должны быть более жесткими.

Причина, по которой эта структура эффективно поглощает вибрации, объяснил Котов, заключается в том, что жесткие наноразмерные столбики, изгибающиеся под нагрузкой сверху, создают сильное трение с более мягким полимером, окружающим их внутри эмали. Большая площадь контакта между керамическим и белковым компонентами еще больше увеличивает рассеивание энергии, которая в противном случае могла бы его повредить.

Бонджун Йом, научный сотрудник лаборатории Котова, воссоздал структуру эмали, вырастив нанопроволоки из оксида цинка на чипе. Затем он наложил на нанопроволоки два слоя полимера, вращая чип, чтобы распределить жидкость, и запекая его, чтобы отвердить пластик между слоями.

Потребовалось 40 слоев, чтобы создать один микрометр или одну тысячную миллиметра эмалевой структуры. Затем они уложили еще один слой нанопроволок оксида цинка и заполнили его 40 слоями полимера, повторив весь процесс до 20 раз.

Даже молекулярные или наноразмерные зазоры между полимером и керамикой уменьшали бы прочность материала и интенсивность трения, но тщательное наслоение обеспечивало идеальное сопряжение поверхностей.

«Чудесные механические свойства биологических материалов связаны с большой молекулярной и наномасштабной адаптацией мягких структур к твердым и наоборот», — сказал Котов.

Группа Котова продемонстрировала, что их синтетическая зубная эмаль приблизилась к способности настоящей зубной эмали защищаться от повреждений из-за вибрации.Компьютерное моделирование синтетической эмали, выполненное исследователями из Мичиганского технологического университета и Института прикладных исследований Иллинойса, подтвердило, что структура рассеивает силы от вибраций посредством взаимодействия между полимером и колоннами.

С самого начала проекта в качестве задачи Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны Котов работал с коллегами-тяжеловесами по материалам Эллен Арруда, профессором машиностроения Университета штата Массачусетс, и Энтони Ваасом, почетным профессором колледжа им. Феликса Павловского.

Котов надеется увидеть синтетическую эмаль, используемую в самолетах и ​​других средах, в которых неизбежны вибрации, для защиты конструкций и электроники. По его словам, задача будет заключаться в автоматизации производства материала.

Статья называется «Абиотическая зубная эмаль» и будет опубликована в журнале Nature.

Котов также является профессором биомедицинской инженерии, материаловедения и инженерии, а также макромолекулярных наук и инженерии. Арруда также является профессором макромолекулярной науки и техники.Ваас также является почетным профессором аэрокосмической техники и машиностроения. В настоящее время Ём является доцентом химического машиностроения в Университете Мёнджи в Южной Корее.

Это исследование было поддержано Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны, NextGen Aeronautics, Национальным научным фондом, Министерством обороны и Национальным исследовательским фондом Кореи. Электронный микроскоп, использованный для анализа, был приобретен за счет грантов Национального научного фонда.

 

Дополнительная информация:

Более прочная и долговечная эмаль: стоматология и не только.

Исследователям наконец удалось разработать искусственную эмаль, которая превосходит натуральную эмаль как по прочности, так и по долговечности.

Эта самая твердая ткань в человеческом теле достаточно прочна, чтобы противостоять вмятинам, но при этом достаточно эластична, чтобы не треснуть в течение десятилетий дробления челюстей. Но человеческий организм не может регенерировать эмаль, так как клетки, образующие эмаль, разрушаются сразу после прорезывания зуба.Поэтому исследователи уже давно работают над созданием искусственной эмали, сравнимой с натуральной зубной эмалью.

Он имеет множество применений помимо стоматологии, например, создание бронежилетов для укрепления или упрочнения поверхностей полов или автомобилей, ежедневная защита хрупких электронных микросхем в ноутбуках и широкомасштабные приложения, такие как разработка строительных материалов, которые могут противостоять повреждениям от землетрясений.

Имитировать структуру эмали сложно из-за ее вложенных режимов, подобно шерстяным волокнам, сплетенным в пряжу, а затем вплетенным в свитер косой вязки.Чтобы имитировать эмаль, атомы кальция, фосфора и кислорода должны объединиться, чтобы сформировать кристаллические нити в сложном повторяющемся узоре, который позже получает покрытие, богатое магнием, вокруг этих проводов и подвергается дальнейшему переплетению.

В предыдущих экспериментах ученые не могли имитировать сложную структурную организацию, необходимую для создания эластичности и твердости эмали. Структура параллельных стержней в этом новом исследовании немного ближе к настоящей эмали, чем в предыдущих попытках, хотя и не полностью вплетается в сложную трехмерную архитектуру натуральной эмали.

В новом исследовании ученые использовали экстремальные температуры, чтобы собрать провода в упорядоченную форму. Как и в случае с более ранним созданием искусственной эмали, команда создала новый материал из нитей гидроксиапатита — того же минерала, из которого состоит настоящая эмаль. Но в отличие от большинства других синтетических эмалей, исследователи покрыли провода податливым покрытием на основе металла.

Это покрытие на основе металла делает эту эмаль такой эластичной. Магниевое покрытие натуральной эмали здесь было заменено оксидом циркония, чрезвычайно прочным и при этом нетоксичным.Это значительно снижает вероятность того, что он сломается.

Когда они сравнили искусственную эмаль с натуральной зубной эмалью в этих тестах, они обнаружили, что выращенная в лаборатории версия превосходит натуральный аналог в шести различных областях, включая эластичность и способность поглощать вибрации.

Обширные исследования того, как эта искусственная эмаль соединяется с натуральной эмалью — необходимо выполнить важнейшее требование для восстановления зубов, прежде чем его можно будет успешно применять в клинической стоматологии. Кроме того, необходимо нагреть сырье до 300°C, затем тщательно заморозить его, прежде чем придать ему форму с помощью алмазной пилы, что почти невозможно сделать в большинстве стоматологических кабинетов.

Источник: Science.org

Доктор Зайнаб Рангвала закончила Государственный стоматологический колледж в Джамнагаре.
Практикуя 6 лет, она проявляет большой интерес к новым достижениям в области здравоохранения. В настоящее время она является главой отдела СМИ и связей с общественностью в Dentalreach.

Последние сообщения доктора Зайнаб Касид (посмотреть все)

Какое значение имеет эмаль для зубов? – Leonieclaire.com

Какое значение имеет эмаль для зубов?

Эмаль – это тонкая наружная оболочка зуба.Эта жесткая оболочка является самой твердой тканью человеческого тела. Эмаль покрывает коронку, часть зуба, видимую снаружи десны. Поскольку эмаль полупрозрачна, через нее можно видеть свет.

Что такое искусственная эмаль?

Искусственная зубная эмаль предотвращает кариес и кариес Попрощайтесь с кариесом, гниющими зубами и пожелтевшими улыбками. «Это первая в мире гибкая апатитовая пластина, которую мы надеемся использовать для защиты зубов и восстановления поврежденной эмали», — говорит Хонцу.

Можно ли восстановить эмаль на зубах?

Если зубная эмаль повреждена, ее нельзя восстановить. Однако ослабленную эмаль можно до некоторой степени восстановить, улучшив ее минеральный состав. Хотя зубные пасты и жидкости для полоскания рта никогда не смогут «восстановить» зубы, они могут способствовать этому процессу реминерализации.

Зубная эмаль хорошая или плохая?

На самом деле зубная эмаль считается самым твердым минеральным веществом в вашем теле, даже прочнее кости. Несмотря на свою силу, ежедневные кислоты, которые образуются из определенных продуктов и напитков, особенно сладких или содержащих крахмал, могут подвергнуть риску вашу эмаль.

Для чего используется эмалевая краска?

Эмалевая краска в основном используется для окраски наружных стен дома, а акриловая краска используется для окраски внутренней части дома. Эмалевое покрытие сохнет дольше, чем акриловое. Эмалевая краска — это краска на масляной основе, а акриловая краска — краска на водной основе.

Как вы строите эмаль?

Реминерализация эмали до ее потери Эти простые шаги помогут сохранить прочность эмали: чистите зубы два раза в день фторсодержащей зубной пастой, такой как dCrest Gum & Enamel Repair.Щетка для стоматолога-рекомендованная две минуты. Старайтесь чистить зубы между приемами пищи, когда это возможно.

Эмалевая краска долговечнее?

Различные типы поверхностей и проекты требуют различных типов краски. Эмалевая краска долговечна, прочна и придает поверхности полированный, глянцевый вид. Сохнет дольше, но зато на поверхности не остается следов кисти.

Чем эмаль отличается от акриловой эмалевой краски?

Эмалевая краска

имеет глянцевый вид, в то время как акриловая краска имеет более матовый оттенок.Эмалевая краска в основном используется для окраски наружных стен дома, а акриловая краска используется для окраски внутренней части дома. Эмалевая краска — это краска на масляной основе, а акриловая краска — краска на водной основе.

Какая зубная паста лучше всего подходит для восстановления эмали?

Регулярная чистка зубов реминерализирующей зубной пастой — один из лучших способов укрепления зубной эмали. К счастью, большинство зубных паст содержат для этого фтор. Colgate Enamel Health и Colgate® Kids Cavity Protection содержат фторид.

Как восстановить эмаль на зубах?

Ешьте продукты, богатые кальцием, так как они могут помочь естественным образом восстановить зубную эмаль или, по крайней мере, предотвратить дальнейшее разрушение зуба. Молоко, йогурт, сыр и другие молочные продукты являются богатыми источниками кальция.

Действительно ли pronamel восстанавливает зубы?

ProNamel предлагает специальную формулу для защиты зубов от кислотной эрозии. На самом деле он укрепляет эмаль, которая остается на зубах во рту потребителей, а не тает с течением времени.

Что скрывается за зубной эмалью?

Что такое зубная эмаль? Этот внешний слой ваших зубов чрезвычайно прочен и защищает ваши зубы от болезненных полостей и других форм кариеса. Без эмали ваши зубы быстро разъели бы вредные кислоты и зубной налет. Несмотря на свою прочность, эмаль может разрушиться, если за ней не ухаживать должным образом.

.