我國科學(xué)家在基于磷酸鈣納米簇修復(fù)牙釉質(zhì)方面取得突破[圖]

    近日，浙江大學(xué)唐?？到淌趫F(tuán)隊在《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）雜志上在線發(fā)表了題為“Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth”（基于仿生礦化前沿的牙釉質(zhì)外延生長修復(fù)）的研究論文。該研究突破性利用超小尺寸的磷酸鈣納米簇在人牙釉質(zhì)表面仿生構(gòu)建礦化結(jié)晶前沿，誘發(fā)了牙釉質(zhì)自發(fā)外延生長，實現(xiàn)了牙釉質(zhì)多級結(jié)構(gòu)的重新構(gòu)筑，實現(xiàn)了高仿真的全牙牙釉質(zhì)修復(fù)。

    在生物礦化的研究中，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生物礦化組織生長發(fā)育的前沿往往是生物材料的晶體相和無定形前驅(qū)相的界面。在界面處，晶體相與無定形相兩者之間的相互緊密結(jié)合保證了前驅(qū)體能夠按照高度有序化的晶體基底進(jìn)行外延結(jié)晶，從而保證材料結(jié)構(gòu)的精確復(fù)制和生長?；诖?，研究團(tuán)隊利用超小尺寸的磷酸鈣納米簇新技術(shù)在人牙釉質(zhì)表面仿生構(gòu)建出“無縫連接”的羥基磷灰石晶體——無定形磷酸鈣礦化界面，成功模擬了生物礦化中的結(jié)晶前沿，誘發(fā)了牙釉質(zhì)的自發(fā)外延生長，保證了修復(fù)后釉質(zhì)的力學(xué)性能，使之與天然牙釉質(zhì)幾乎一致。然而，口腔的環(huán)境比體外模擬環(huán)境更為復(fù)雜，仍需要針對不同的情況進(jìn)一步研發(fā)模擬真實生物復(fù)雜環(huán)境的原位硬組織修復(fù)技術(shù)。

    該研究提出了一種多級復(fù)雜結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)建方法，有望將牙齒修復(fù)從“填料填補(bǔ)”帶入“仿生再生”的新階段，為人體牙釉質(zhì)組織的原位再生修復(fù)提供了一種可能。同時，該策略還可用于體內(nèi)骨質(zhì)疏松組織的修復(fù)，具有很好的生物應(yīng)用前景。本研究得到國家重點研發(fā)計劃“生物醫(yī)用材料研發(fā)與組織器官修復(fù)替代”重點專項（2018YFC1105100）等的資助。