浙江大学化学系的唐睿康教授行将迎来一次“长”牙的体会。他带领的研讨团队创造出一种仿生修补液，在牙釉质的残缺处滴上两滴，48小时内残缺外表能“长”出2.5微米晶体修正层，其成分、微观结构和力学性能与天然牙釉质简直一起，并与原有安排无缝连接，天衣无缝。

德国闻名生物矿化学家、康斯坦兹大学Helmut C?lfen教授点评说：这是我所知道的迄今为止最好的牙釉质修正资料，有望在临床上真实完成牙釉质的原位修正。

论文8月30日在线宣布在Science Advances（《科学发展》）杂志。论文榜首作者为化学系邵长鹆博士，一起通讯作者为化学系刘昭明博士。图：人牙修正试验

最“硬”的应战资料显现，牙釉质的摩氏硬度（一种相对硬度的表明办法）比金刚石略低，与水晶适当，是人体中最硬的天然生物资料。这层包裹于牙齿外表的半透明的物质，厚度约为2 毫米左右，其无机矿藏含量高达96%。邵长鹆介绍，牙釉质近似于一层天然的无机晶体矿藏，主要是成分是羟基磷灰石晶体，其排布非常细密，纤维状的纳米羟基磷灰石首要经过严密集合构成直径约5微米的釉柱，然后这些釉柱进一步穿插摆放构成高度有序的层级结构，让牙釉质安如磐石，所以咱们能够自若地切开、研磨食物。图：牙齿的剖面结构

牙釉质作为高度矿化的生物安排，简直可被视为纯无机物，因为缺少包含细胞在内的生物有机基质，因而无法再生。自恒牙长成的榜首天起，牙釉质就在缓慢地耗费着，细菌酵解食物中的糖类物质释放出酸以及酸性饮料都会加快它的耗费。一旦牙釉质的防地被打破，整颗牙就像失去了保护伞。让很多人噩梦般苦楚的龋齿，都是从牙釉质的损坏开端的。

修正牙釉质，堪称是仿生范畴一项最“硬”的应战，科学家们没有中止过测验。常见的补牙资料，例如复合树脂、陶瓷和汞合金等，它们简直发挥着“填料”的功用，适用于“大洞”修补，但对小缺小裂却填不进去，并且与天然安排之间也不能彻底结合，所以，补牙之后医师一定会叮咛你，咬螃蟹，嗑核桃之类的事就归于风险动作了；在其他一些试验室，科学家还测验了仿生矿化的办法，因为牙釉质结构的复杂性，曩昔还无法有用获得与天然釉质多级结构一起的大面积修正层，达不到临床使用要求，也没能真实在牙齿上完成修正。

“抱负的修正办法，应该是资料、结构、力学性能三者的一致，并且能完成原位修正。”刘昭明说。

两滴修补液，“长”出牙釉质唐睿康团队提出了一种全新的修正战略，有望将牙修正从“添补”年代带入到“仿生再生”阶段。图：不同再生时期，人牙釉质的扫描电镜图片（6小时，12小时和48小时）。蓝色区域是天然牙釉质，绿色区域是修正后的牙釉质。黑色标尺为1微米。

研讨团队成员将富含磷酸钙团簇的溶液，用滴管滴在人工龋齿外表，随后将其放入到一个模仿口腔唾液环境的溶液中，等候。接下来的48小时里，尽管肉眼看不出任何改变，但事实上，牙齿外表现已发生了“天翻地覆”的发展——牙釉质长出来了。“龋齿的外表首要构成了一个仿生矿化前沿，”唐睿康说，这个仿生矿化前沿能彻底的结合在需求修补的牙釉质界面上，一起能引导接下来晶体的外沿成长，让羟基磷灰石长出相似于釉柱结构的晶体，并朝特定的方向有序摆放。试验丈量显现，48小时后，牙釉质“长”高了2~3微米。“也就是说，牙齿上长出了一种接连的资料，一个与原安排如出一辙、彻底结合的生物结构。”邵长鹆说。

刘昭明说，大概在2000年前后，跟着观测手法的前进，科学家得以观察到动物的成骨进程，“斑马鱼骨骼的成长，海胆的刺的成长，都是一个在无定形矿藏层上完成晶体外延成长的进程，咱们发现，咱们对牙的修正进程与生物的成骨进程非常相似。”

在临床医师看来，这简直是现在最接近临床使用的试验室产品。浙大校医院、浙大医学院隶属口腔医院的医师们很支撑，把一罐罐的牙齿标本往试验室送。“所以咱们是直接在人牙上做试验。”邵长鹆说，“两年下来，做过试验的牙齿能够装满一个脸盆。”

最真牙釉质“咱们用了与人体相同的资料，完成了结构性的彻底修正，和本体安排简直如出一辙。”刘昭明对这一研讨非常自傲。图：单颗人牙的相片。左面黑色区域为未修正的牙，右侧黄绿色区域为用咱们资料修正后的人牙（色彩是由荧光符号物发生，用于区别两个区域）。两张刺进图是修正前后的牙釉质扫描电镜图，白色标尺为1微米。

“真”到什么程度？邵长鹆榜首次拿修正后的电镜相片给唐教授看，唐教授打量了半响，将信将疑：“这仍是本来的牙吧，是不是修正资料掉落了？”没多解说，邵长鹆回去重新做试验。这一次，他建立了对照组，把整颗牙分为两部分，其间一半滴上修补液并修补液里添加了荧光指示剂。这样一来，依据充分了：尽管电镜图区分不出人工修补的痕迹，但荧光剂指示了修补的具体位置。的确，人工牙釉质已达到了“以假乱真”的作用，即便是牙医也不能经过已有的阅历分辨出修正前后的牙釉质。

研讨还进一步测验了修正资料的力学性能，试验人员用纳米压痕技能测验牙釉质修正层的力学强度。成果显现，长出来的人工牙釉质，其硬度和弹性模量与天然牙釉质的数值简直相同。“也就是说，咱们不但在结构、外形上修正了，在力学性能上也完成了修正。”刘昭明说。

巧的是，唐睿康自己的门牙上有一处隐裂，牙医说缝太细，现在的医学手法修不了。这项研讨有了发展后，唐教授自动提议在自己身上做试验，展开仿生矿化牙釉质修正的验证，到时科学家又要开端“长牙”了。

当然，假如要真实完成临床使用，该项技能还需阅历严厉的动物试验和临床验证。“尽管咱们完成了天然牙釉质的结构性原位修正，但牙残缺方式繁复，下一步需求针对不同的状况进一步研制修正模型，保证可控与有用。”邵长鹆说。

这项研讨受到了国家重点研制项目，国家自然科学基金和我国博士后科学基金的支撑。项目结题时，唐教授被修正的牙齿将是其间一份“答卷”。

内容来历：浙江大学学术委员会

文字作者：周炜

图片来历：课题组及网络

本文修改：浙江大学微讯社 施维凯