Men răng là mô cứng nhất trong cơ thể con người, nhưng không phải là vật liệu mà các kỹ sư dễ mô phỏng. Tuy nhiên, làm được điều này sẽ có ý nghĩa to lớn trong khoa học vật liệu và y học tái tạo. Các nhà nghiên cứu Nga và Ai Cập đã tạo bước đột phá trong lĩnh vực này bằng cách điều chỉnh thành phần của một khoáng chất tự nhiên để mô phỏng cấu trúc vi mô của men răng tự nhiên trong một loại chất phủ nha khoa mới. Hơn nữa, lớp phù này thậm chí còn cứng hơn men răng tự nhiên.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra lớp phủ nha khoa mới bằng cách sử dụng hydroxyapatite làm nền tảng. Hợp chất này là thành phần chính trong mô xương và các mô khoáng hóa ở người và động vật.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã pha tạp hydroxyapatite với một phức hợp các axit amin hỗ trợ tự nhiên trong việc sửa chữa cấu trúc xương và cơ, chẳng hạn như lysine và arginine, tạo ra một lớp khoáng hóa có các đặc tính giống như thành phần chính của men răng tự nhiên. Vật liệu này sau đó được sử dụng cho răng khỏe mạnh nên nhóm nghiên cứu có thể quan sát khả năng liên kết của nó với mô răng thật.

Các nhà khoa học đã sử dụng hình ảnh hóa học, kính hiển vi điện tử phát xạ trường và lực nguyên tử để khảo sát các đặc tính của vật liệu mới. Lớp khoáng hóa được phát hiện có độ dày từ 300 đến 500 nanomet, với cấu trúc tinh thể nano phù hợp với cấu trúc tinh thể apatit trong men răng tự nhiên. Nhóm nghiên cứu nhận thấy một điểm quan trọng là lớp phủ mới thể hiện độ bền ấn tượng và độ cứng thậm chí còn hơn men tự nhiên khi đo ở kích thước nano.

Pavel Seredin, đồng tác giả nghiên cứu giải thích: “Chúng tôi đã tạo ra một lớp khoáng hóa phỏng sinh học có các tinh thể nano mô phỏng trật tự của các tinh thể nano apatit của men răng. Chúng tôi cũng phát hiện thấy lớp hydroxyapatite đã làm tăng độ cứng ở múc cao hơn so với men răng tự nhiên”.

Men răng là lớp phủ rất mịn nhưng rất cứng của răng. Men răng đóng vai trò quan trọng giúp chống sâu răng, nhưng cũng là một trong những mô duy nhất trong cơ thể không thể tái tạo. Điều này có nghĩa là sự bào mòn của men răng trong suốt cuộc đời có thể dẫn đến các vấn đề răng miệng nghiêm trọng, nhưng các nhà khoa học đã tìm ra một số phương pháp sáng tạo để tái tạo men răng, như sử dụng tia laser công suất thấp để kích thích tế bào gốc hoặc dùng kem đánh răng chứa peptit.

Nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ mới sẽ giúp phục hồi lớp men đã bị mòn do xói mòn hoặc mài mòn. Tuy nhiên, các tác giả dự kiến sẽ cải tiến công nghệ để áp dụng sửa chữa các khiếm khuyết lớn hơn như các vết nứt và gãy răng. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Engineering.

N.P.D (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/engineered-dental-coating-hardness-natural-tooth-enamel/, 19/9/2022