Новости химической науки > Смоделированы этапы образования зубной эмали

Зубная эмаль, состоящая из плотноупакованных наностержней гидроксиапатита, является одним из самых прочных и долговечных материалов биологических материалов. До настоящего времени у исследователей не было информации о ее образовании в организме.

В образовании упорядоченного кристалла участвуют гидроксиапатит и амелогенин. (J. Phys. Chem. C, DOI: 10.1021/jp077105+)

Группа Джорджа Нанколласа (George H. Nancollas) из Университета Штата Нью-Йорк (Буффало) определила стадии кристаллизации эмали, обнаружив, что нуклеация гидроксиапатита обеспечивается матричным белком амелогенином (amelogenin). Цель исследования была продиктована тем, что подробная информация об образовании зубной эмали сможет привести к улучшению стоматологических материалов.

В предшествующих исследованиях кристаллизации материала эмали использовались жесткие условия, нехарактерные для физиологических систем, как, например, высокие температуры и перенасыщенные растворы гидроксиапатита. Нанколлас сменил направление поисков, решив изучить более медленную кристаллизацию гидроксиапатита из разбавленных растворов при физиологических значениях температуры и pH.

Исследователи обнаружили, что первой стадией в их процессе образования эмали in vitro является кооперативное образование наносфер из нанокристаллического апатита и амелогенина. На следующей стадии композитные наночастицы агрегируют в наностержни, диаметр которых составляет около 50 нм, а длина – около 250 нм. Наностержни, в свою очередь, организуются с образованием организованных удлиненных кристаллов, напоминающих по структуре биологическую эмаль.

Хотя исследователи с опаской относятся к прямому переносу результатов, полученных in vitro на системы in vivo formation, они уверены, что амелогенин играет ключевую роль в контроле роста кристаллов зубной эмали.

Источник: J. Phys. Chem. C, DOI: 10.1021/jp077105+

метки статьи: #биохимия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #физическая химия