Ученым впервые удалось получить сложные структуры из кластеров фосфата кальция — максимально точную имитацию естественной зубной эмали.

Зубная эмаль — самая твердая ткань в нашем организме. Однако, в отличие от других, она не регенерирует и после разрушения теряется навсегда. Считается, что не менее чем у трети людей эмаль поражена кариесом, который лечат с использованием дорогостоящих синтетических материалов, сплавов и керамики.

Впрочем, в будущем восстанавливать полости больных зубов можно будет с помощью «естественного» материала — самой эмали. В статье , опубликованной в журнале Science Advances, Чжаомин Лю (Zhaoming Liu) и его коллеги из Чжэцзянского университета сообщают об успехе в получении искусственной эмали, полностью имитирующей ее естественную сложную структуру.

Такие попытки предпринимались и раньше, но лишь теперь ученые смогли синтезировать кластеры фосфата кальция (главного компонента эмали) диаметром всего в 1,5 нанометра. Это намного лучше предыдущих результатов: такие маленькие размеры обеспечивают чрезвычайно плотную упаковку кластеров в структуры, подобные натуральной зубной эмали. Добиться этого удалось, используя триэтиламин, замедлявший слипание растущих кластеров.

Эмаль «схватывается» на залеченном зубе добровольца: синим окрашены области с естественной эмалью, зеленым — с искусственной / ©Zhejiang University, Science Advances

Эксперименты в пробирке показали, что синтетическая эмаль прочно закрепляется на кристаллах гидроксиапатита — имитатора натуральной эмали зубов, — формируя прочную пленку. Затем опыты были проведены и на добровольце, зубы которого были поражены из-за контакта с сильной кислотой. За 48 часов после нанесения кластеры также образовали плотную кристаллическую пленку толщиной всего 2,7 микрометра. Ее прочность и устойчивость ничем не уступали естественной эмали.