Повреждение эмали играет важную роль в развитии кариеса, которым страдает почти половина населения мира. Когда эмаль теряется, зубы становятся более уязвимыми к инфекциям, кариесу и даже потере зубов. Эти проблемы также связаны с более широкими заболеваниями, включая диабет и сердечно-сосудистые заболевания.
Поскольку эмаль не может естественным образом восстанавливаться после ее утраты, стоматологическая помощь долгое время была сосредоточена на профилактике или временной защите. Существующие методы лечения, такие как фторсодержащие лаки и продукты реминерализации, могут помочь облегчить симптомы, но на самом деле не восстанавливают эмаль.
Исследователи из Школы фармацевтики Ноттингемского университета и факультета химической и экологической инженерии создали соединение по образу и подобию природных структур, предназначенное для восстановления зубной эмали, которая подверглась эрозии или деминерализации. Тот же материал может укрепить существующую эмаль и помочь предотвратить разрушение в будущем.
Инновационный гель можно быстро наносить на зубы почти так же, как и стандартные фторсодержащие средства. В отличие от традиционных продуктов, он не содержит фтора. Вместо этого он изготовлен из белков, имитирующих те, которые естественным образом отвечают за формирование эмали в раннем возрасте.
После нанесения гель образует тонкий, но прочный слой, который просачивается в поверхность зубов, заполняя крошечные трещины и отверстия. Затем он действует как каркас, который захватывает ионы кальция и фосфата из слюны. Эти минералы тщательно организуются в новую эмаль с помощью процесса, известного как эпитаксиальная минерализация, что позволяет регенерированной эмали органично интегрироваться с существующей структурой зуба, восстанавливая прочность и внешний вид.
Материал также можно использовать на открытом дентине, создавая эмалеподобное покрытие, которое помогает снизить чувствительность зубов и улучшает сцепление пломб или виниров с поверхностью зуба.
Доктор Абшар Хасан, научный сотрудник и ведущий автор исследования, объяснил: «Зубная эмаль имеет уникальную структуру, которая придает эмали замечательные свойства, защищающие наши зубы на протяжении всей жизни от физических, химических и термических повреждений. Когда новый материал наносится на деминерализованную или эродированную эмаль или обнаженный дентин, он способствует росту кристаллов интегрированным и организованным образом, восстанавливая архитектуру нашей естественной здоровой эмали. Мы проверили механические свойства этих регенерированных тканей в условиях, имитирующих «реальные жизненные ситуации», такие как чистка зубов, жевание и воздействие кислых продуктов, и обнаружили, что регенерированная эмаль ведет себя так же, как здоровая эмаль».
Профессор Альваро Мата, заведующий кафедрой биомедицинской инженерии и биоматериалов и ведущий исследователь проекта, подчеркнул практический потенциал технологии: «Мы очень взволнованы, потому что технология была разработана с учетом потребностей врача и пациента. Гель безопасен, его можно легко и быстро применить, а также он масштабируем. Кроме того, технология является универсальной, что открывает возможность быть воплощенной в нескольких типах продуктов, чтобы помочь пациентам всех возрастов, страдающим от различных стоматологических проблем, связанных с потерей эмали и обнаженным дентином".
Благодаря своей способности подражать естественному образованию эмали и укреплять зубы без фтора, этот новый гель может изменить современную стоматологию. В случае успешной коммерциализации, он может предложить простое, безопасное и долгосрочное решение для восстановления эмали и предотвращения кариеса, помогая людям поддерживать более крепкие и здоровые зубы на всю жизнь.
Материалы работы и выводы были опубликованы 4 ноября 2025 года в «Nature Communications» (научный журнал, публикующий материалы, охватывающие естественные науки, включая физику, химию, науки о Земле, медицину и биологию).