Fogzománc regenerálás terén áttörést hozott egy nemzetközi kutatócsoport, amelynek tagjai között a Nottinghami Egyetem tudósai is szerepelnek. Egy innovatív, fehérjealapú gél kifejlesztésével sikerült olyan anyagot létrehozniuk, amely nem csupán megerősíti a meglévő fogzománcot, hanem képes azt újjáépíteni is. Ez a technológia alapjaiban változtathatja meg a fogászati kezeléseket és a fogak védelmét.
A fogzománc jelentősége és jelenlegi kihívások
A fogzománc a fogak külső, rendkívül kemény és ásványi anyagokban gazdag rétege, amely megvédi a fogakat a fizikai, kémiai és hőhatásoktól egész életünk során. Sajnos az életkor előrehaladtával ez a réteg folyamatosan kopik és erodálódik, ami számos problémához vezethet, például fogszuvasodáshoz, repedésekhez vagy érzékenységhez.
Jelenleg nincs hatékony módszer arra, hogy ezt az erős külső réteget újraépítsük. Bár a fluoridos kezelések segítenek megelőzni a további károsodást, nem képesek helyreállítani az elveszett zománcot.
Az új protein alapú gél működési elve
A Nottinghami Egyetem kutatói egy olyan biomimetikus, elasztin-szerű rekombináns fehérje alapú gélt fejlesztettek ki, amely képes egy vékony réteget képezni a fogak felszínén. Ez a bevonat nemcsak betömíti a kisebb repedéseket és lyukakat, hanem egy speciális „vázat” alkot, amely vonzza a nyálból származó kalcium- és foszfátionokat.
Ezek az ionok beépülnek ebbe a vázba egy epitaxiális mineralizációs folyamat során, amelynek eredményeként fluorapatit nanokristályok nőnek ki. Ezek a kristályok szorosan illeszkednek az eredeti zománcréteghez, így gyakorlatilag új fogzománcot hoznak létre.
A kutatás részletei és kísérleti eredmények
A kutatók kivont emberi őrlőfogakon végeztek ex vivo vizsgálatokat. A fogak zománcát vagy dentinjét savval kezelték, hogy különböző fokú eróziót szimuláljanak. Ezután egyszeri bevonatként felvitték az ELR (elasztin-szerű rekombináns) gélt, majd hagyták megszáradni.
Ezt követően a fogakat kontrollált mineralizációs fürdőkbe helyezték, amelyek utánzásképpen biztosították a nyál ionikus környezetét. Körülbelül tíz nap alatt az ELR bevonat passzívan vonzotta magához a kalcium- és foszfát-ionokat, amelyek kristályosodtak és növekedtek az anyag vázában.
Az új zománcréteg tulajdonságai
- Szerkezeti integritás: Elektronmikroszkópos vizsgálatok kimutatták, hogy az újonnan képződött fluorapatit kristályok tökéletesen illeszkednek az eredeti zománcréteghez vagy dentinhez, folyamatos rácsszerkezettel.
- Műszaki jellemzők: Nanoindentációs tesztek szerint az újjáépített zománc mechanikai tulajdonságai szinte megegyeznek az egészséges zománcéval.
- Tartósság: Szimulált napi használati körülmények között – elektromos fogkefe okozta kopás, rágás és csikorgatás – az új réteg jobb ellenállást mutatott kopással, töréssel és savas támadással szemben, mint a természetes zománc.
- Valós környezetben is hatékony: Mind mesterséges, mind valódi emberi nyálban végzett tesztek megerősítették az ELR bevonat hatékonyságát és stabilitását.
A technológia klinikai alkalmazási lehetőségei
A fejlesztők kiemelik, hogy az ELR gél biztonságos, gyorsan és egyszerűen alkalmazható, valamint könnyen skálázható. A technológia sokoldalúsága lehetővé teszi különféle termékek előállítását különböző korosztályok számára – legyen szó akár erózióról vagy dentinexpozícióról szenvedő páciensekről.
A Nottinghami Egyetem professzora, Alvaro Mata szerint ez az innováció hamarosan elérhetővé válhat világszerte: „Már elindítottuk ezt a folyamatot saját startup cégünkkel, a Mintech-Bio-val, és reméljük, hogy jövőre piacra kerülhet az első termék.”
Korlátok és további kutatás szükségessége
Bár az eredmények ígéretesek, fontos megjegyezni, hogy jelenleg még csak ex vivo körülmények között tesztelték őket laboratóriumi kontroll alatt. Az ELR réteg vastagsága mindössze néhány mikrométer – ez vékonyabb természetes zománcnál –, így hosszú távú tartóssága még nem ismert.
További fejlesztésekre és klinikai vizsgálatokra van szükség ahhoz, hogy ezt az áttörő technológiát rutinszerűen alkalmazni lehessen például reggeli fogmosás után vagy más otthoni kezelések részeként.
Összegzés
Az új protein alapú gél forradalmi lépést jelenthet a fogászati ellátásban: nemcsak megvédi és megerősíti a meglévő zománcot, hanem képes azt újjáépíteni is. Ezáltal jelentősen csökkentheti a fogszuvasodásból eredő problémákat és javíthatja sok millió ember életminőségét világszerte.
A kutatás részletes eredményeit a Nature Communications tudományos folyóiratban tették közzé.
Forrás: https://newatlas.com/medical/protein-gel-rebuilds-tooth-enamel/