Зубную эмаль изучили на уровне атомов: зачем это нужно
Ученые из Вашингтонского университета и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории изучили атомный состав образцов эмали двух человеческих зубов — один принадлежал 22-летнему человеку, второй — 56-летнему, пишет Phys.org. Зуб второго человека человека содержал более высокие уровни иона фторида, который часто встречается в питьевой воде и зубной пасте, куда его добавляют как способ защиты эмали.
«Мы знаем, что зубы становятся более хрупкими с возрастом, особенно вблизи самой внешней поверхности. За этим стоит ряд факторов, один из которых связан с изменением состава минерального содержания. Мы заинтересованы в том, чтобы точно понять, какие изменения происходят. Чтобы сделать это, нужно посмотреть на них в масштабе атомов», — комментирует ведущий автор исследования Джек Гримм.
Эмаль зубов в основном состоит из минералов, расположенных в повторяющихся структурах. Эти структуры в десять тысяч раз меньше ширины человеческого волоса. Для изучения их атомного состава Гримм использовал метод, называемый «атомно-зондовой томографией», который позволяет создать трехмерную карту каждого атома изучаемого образца.
Ученые подготовили три образца с каждого из двух зубов, участвовавших в исследовании, а затем сравнили различия в элементном составе в различных областях крошечных повторяющихся структур: сердцевине структуры, «оболочке», покрывающей сердцевину, и пространстве между оболочками. В образцах из старого зуба уровень фторида оказался выше в большинстве областей. Особенно высоким он был в районе «оболочки».
Изучение эмали зубов и ее особенностей важно, поскольку специалисты знают, что в отличие от других материалов в организме, она не имеет свойства регенерироваться, то есть после разрушения эмаль не восстанавливается самостоятельно. Если ученые будут знать, как она меняется со временем и можно ли улучшить свойства ее кристаллической структуры за счет фторида, то они смогут разработать методики для восстановления зубов и их сохранения на долгие годы.
Пока одни ученые исследуют человеческие зубы, другие изучают зубы динозавров возрастом 135 миллионов лет. Подробнее об интригующей находке рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
