محققان برای اولین بار موفق شدند با استفاده از نانوتکنولوژی تصاویر دقیق سه‌بعدی از ترکیب و ساختار مینای دندان انسان را تهیه کنند.

این نقشه‌های سه‌بعدی موقعیت اتم‌هایی را که در فرایند پوسیدگی دندان بسیار حیاتی هستند نشان می‌دهند. تیمی متشکل از مهندسان مواد و ساختار با همکاری دندان‌پزشکان دانشگاه سیدنی استرالیا با استفاده از یک روش میکروسکوپی جدید به نام برش‌نگاری اتمی ( APT ) موفق به تهیه تصاویر سه‌بعدی از ساختار و ترکیب دندان شدند. این محققان مطالعه خود را در مقاله‌ای که در مجله Sciences Advances منتشر شد تشریح کرده‌اند و معتقدند که تکنیک جدید می‌تواند به علم بهداشت و سلامت دهان و جلوگیری از پوسیدگی‌های دندانی کمک بسزایی کند.

به گفته سازمان جهانی بهداشت ۶۰ تا ۹۰ درصد از دانش‌آموزان و نزدیک به ۱۰۰ درصد از بزرگسالان جهان مبتلابه پوسیدگی دندان هستند. پوسیدگی از طریق انحلال تدریجی مینای دندان رخ می‌دهد. مینای دندان سخت‌ترین ماده در بدن انسان است که دندان را در برابر سایش‌های ناشی از جویدن‌های روزانه و همچنین مواد شیمیایی محافظت می‌کند.

دانشمندان ثابت کرده‌اند که استحکام مکانیکی و مقاومت به خستگی در مینای دندان ناشی از ساختار نردبانی و پیچیده از سلسله رشته‌های متناوب و منظم نانو رشته‌های هیدروکسی ‌آپاتیت ( HAP ) است. هیدروکسی‌آپاتیت مهم‌ترین جزء معدنی دندان و استخوان است.

درمان‌های جدید برای محافظت از مینای دندان
مطالعه جدید اطلاعات دقیقی را درباره یون‌های کمیاب در ساختار محکم مینای دندان در اختیار دانشمندان می‌گذارد. محقق ارشد این مطالعه جولی کایرنی مهندس مواد و ساختار و استاد دانشکده مهندسی و فناوری اطلاعات دانشگاه سیدنی می‌گوید: ساختمان مینای دندان بسیار پیچیده است و بااینکه ما می‌دانیم یون‌های منیزیم، کربنات و فلوراید بر خواص مینا تاثیر دارند، اما بااین‌حال دانشمندان تاکنون قادر به ضبط ساختار پیچیده دندان با وضوح و کیفیت بالا نبوده‌اند. یکی از یافته‌های کلیدی گروه ما شناسایی نواحی غنی از منیزیم در میان نانورشته‌های هیدروکسی ‌آپاتیت است که ترکیب اصلی ساختار مینای دندان را تشکیل می‌دهد. این اولین شاهد مستقیمی است که نشان می‌دهد یک فاز غنی از منیزیم و نامنظم فسفات کلسیم نقش مهمی را در کنترل رفتار دندان بازی می‌کند. قبلا نیز دانشمندان وجود چنین فازی را پیشنهاد کرده بودند اما شواهد کافی برای اثبات آن را در اختیار نداشتند.

دکتر الکساندر لا فونتاین یکی از پژوهشگران اصلی این مطالعه و استاد مرکز استرالیایی میکروسکوپ و میکروآنالیز دانشگاه سیدنی می‌گوید:‌ این تصاویر سه‌بعدی دارای پتانسیل بالایی جهت طراحی درمان‌های جدید جهت محافظت دندان در برابر انحلال این فاز نامنظم و خاص است.

کشف مهم دیگر این گروه مشاهده سه‌بعدی نانوتوده‌های مواد آلی در دندان است. حضور توده‌های مواد آلی نشان می‌دهد که پروتئین‌ها و پپتیدها به صورت‌های مختلفی در سرتاسر مینا پخش شده‌اند. درحالی‌که قبلا تصور می‌شد این نانوتوده‌ها در راستای محل تلاقی نانورشته‌های هیدروکسی‌آپاتیت قرار دارند.

دکتر الکساندر لا فونتاین می‌گوید: این درک جدید از چگونگی تشکیل ساختمان مینای دندان به تحقیقات مرتبط با مینرالیزه شدن مجدد دندان نیز کمک خواهد کرد. 

منبع: medicalnewstoday