Các nhà khoa học phát triển vật liệu có khả năng tái tạo men răng

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Queen Mary, Luân Đôn (Anh quốc) đã tìm ra một phương pháp phát triển vật liệu khoáng hoá có khả năng tái tạo các mô cứng như men răng và xương.

Men răng là lớp ngoài cùng, bao bọc răng, bảo vệ ngà răng và các dây thần kinh bên trong. Men răng là mô xương cứng nhất, khó bị tác động trong cơ thể, cho phép răng hoạt động và chịu được áp lực liên tục từ những thao tác nhai, cắn, nghiến, mài hay tiếp xúc với các loại thức ăn và đồ uống có tính axit cao và nhiệt độ nóng lạnh thất thường trong phần lớn thời gian trong cuộc đời mỗi người. Ưu điểm đáng chú ý này có được là nhờ cấu trúc có tổ chức cao của men răng.

Tuy nhiên, không giống như các mô khác của cơ thể, men răng không có khả năng tái tạo hay phục hồi một khi nó bị tổn thương, từ đó, dẫn đến tình trạng đau, ê buốt và thậm chí là mài mòn, mất răng. Những vấn đề về răng miệng ảnh hưởng đến chất lượng và cuộc sống của hơn 50% dân số thế giới, vì vậy, việc tìm kiếm phương pháp tái tạo men răng từ lâu đã trở thành một nhu cầu cấp thiết trong lĩnh vực nha khoa.

Vật liệu mới có thể được sử dụng trong điều trị một loạt các biến chứng nha khoa.

Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Communications, cho thấy phương pháp tiếp cận mới có thể tạo ra các vật liệu có độ chính xác và trật tự vượt trội cũng như có cấu tạo và hoạt động giống men răng.

Vật liệu mới có thể được sử dụng trong điều trị một loạt các biến chứng nha khoa như ngăn ngừa và điều trị sâu răng hoặc sự nhạy cảm của răng hay còn được gọi là quá mẫn cảm với dentin.

Tiến sĩ Sherif Elsharkawy, Trường Kỹ thuật và Vật liệu Khoa học Queen Mary, nha sĩ và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu từ cho biết: “Điều này thật thú vị vì tính đơn giản và linh hoạt của nền tảng khoáng hóa mở ra cơ hội trong điều trị và tái tạo các mô răng. Chúng tôi có thể phát triển loại băng kháng axit có khả năng thấm qua, khoáng hóa và che chắn các ống răng không được bảo vệ để điều trị hiện tượng quá mẫn cảm với dentin của răng".

Cơ chế được phát triển dựa trên một loại vật liệu protein cụ thể có khả năng kích hoạt và dẫn hướng sự phát triển của các tinh thể nano apatit ở lớp cao răng, tương tự như cách thức phát triển của các tinh thể này khi men răng phát triển trong cơ thể con người. Tổ chức cấu trúc đóng vai trò quan trọng cho các tính chất vật lý nổi bật của men răng tự nhiên.

Giáo sư Alvaro Mata, thuộc Trường Kỹ thuật Vật liệu và Khoa học Queen Mary, đồng thời là người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Mục tiêu chính trong khoa học vật liệu là học hỏi từ thiên nhiên để phát triển các dạng vật liệu hữu ích dựa trên sự điều chỉnh, kiểm soát chính xác các khối xây dựng phân tử. Do đó, chúng tôi đã tìm ra một giải pháp để có thể dễ dàng phát triển các vật liệu tổng hợp mô phỏng cấu ​​trúc có tổ chức theo cấp bậc tại các vị trí có diện tích rộng lớn và có khả năng điều chỉnh các thuộc tính của chúng".

Khả năng kiểm soát quá trình khoáng hóa cho phép tạo ra các loại vật liệu có tính chất bắt chước các mô cứng khác ngoài men răng như xương và ngà răng. Như vậy, công trình nghiên cứu có tiềm năng được sử dụng trong một loạt các ứng dụng y học tái sinh. Ngoài ra, nghiên cứu còn cung cấp thông tin chi tiết về vai trò của sự rối loạn chuyển hóa protein trong sinh lý học và bệnh lý của con người.