Зубы могут казаться статичными предметами, но новое сотрудничество инженеров и врачей доказывает, насколько динамичными, информативными и значимыми с медицинской точки зрения могут быть наши зубы.
В исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, инженеры и стоматологи объединили усилия, чтобы выяснить, какую ключевую информацию для понимания редких краниофациальных заболеваний, которые развиваются в детстве, содержат зубы.
Благодаря новой методологии и использованию уникальных характеристик зубов грызунов, исследователи смогли объединить материаловедение, минералогию и генетику человека, чтобы составить карту особенностей развития эмали и дентина.
Люди часто полагают, что если понимаешь строение костей, то понимаешь и зубы. Но это не всегда так. Зубы имеют разный состав, требуют разных аналитических инструментов и ведут себя по-разному в процессе развития. Интересно то, что, используя резцы мышей для изучения формирования эмали в динамике, не нужно удалять молочные или взрослые зубы, чтобы понять эти характеристики.
Ученые до сих пор не имеют полного представления о том, как протекает минерализация зубов — это невероятно сложный процесс, полный скрытых тайн. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи позаимствовали неожиданный инструмент из геологии: наноиндентор, устройство, традиционно используемое для определения твердости горных пород. Вместо того, чтобы исследовать гранит или песчаник, команда использовала его для анализа крошечных участков зубной эмали, что оказалось непростой задачей.
Используя наноиндентирование, сканирующую электронную микроскопию, энергодисперсионную спектроскопию (ЭДС) и даже рамановскую спектроскопию, команда измерила все: от эластичности и жесткости зубной эмали до содержания минералов.
Образцы — зубы мышей 12-го дня жизни — были тщательно отобраны, чтобы они были достаточно старыми для формирования эмали, но не настолько старыми, чтобы кости стали слишком твердыми для рассечения.
Зубы начинают развиваться еще в утробе матери, что затрудняет раннее изучение. Но, исследуя, как структура меняется в процессе развития и связывая это с функцией, ученые надеются в конечном итоге вернуться к полностью сформировавшемуся зубу, чтобы лучше понять, что пошло не так.
Эта работа послужит основой для будущих исследований команды по генетическим краниофациальным заболеваниям у мышей. В долгосрочной перспективе исследователи планируют использовать свои инструменты в стоматологических клиниках для выявления дефектов эмали, оценки результатов лечения и даже прогнозирования риска заболеваний.
Хотите бросить курить?
