不用再补牙了?

昨天在一些自媒体上看到有一篇报道,称中国科学家发现有办法让牙釉质再生,以后可能不用再补牙了。


作为牙医,对此自然很感兴趣。我们会不会失业啊?呵呵。
还好,文末有论文原文的链接,进去看了一下。

发表在科学进展杂志。
下面就是我读原文的笔记,分享给同行吧。
牙釉质是人体中最硬的组织,其质量的96%由不含氟的磷灰石晶体构成,通常用羟磷灰石(hydroxyapatite, HAP)作为牙釉质的矿物模型。成熟的釉质是非细胞性的,在受损后很难通生物过程自我修复,因此龋坏和牙体缺损成为世界范围内流行的一种慢性疾病。学者采用各种方法都无法在实验室内达到牙釉质的临床修复,原因是自然釉质有着复杂的分层结构,无法在实验室内大规模复制。
有证据表明生物再矿化发生在一个结晶-非结晶整合界面上(integrated crystalline-amorphous interface)。结晶矿化阶段被非结晶阶段所包裹,以确保晶体的持续生成。于是作者建议一个特别设计的在HAP和非结晶磷酸钙(amorphous calcium phosphate, ACP)之间的结构,可以在体外模拟生物矿化过程,诱导釉质的再生。
作者使用一种新的CPICs分子并去除小的有机分子以使其稳定,用它建立一个仿生的结晶-非结晶矿化界面,以诱导釉质结晶生长。


看了一下大致的过程,就是在釉质(HAP)表面用CPIC溶液处理,形成了ACP层,然后在这个ACP层上,新的HAP晶体生成了,也就是釉质生长了。
人的牙釉质结构很复杂,排列良好的釉柱交织在一起,形成特征性的“鱼钩样结构”(fish scale-shaped structure),釉柱垂直于表面,而釉柱间基质(inter-rod)与釉柱成60°角。在釉质再矿化的尝试中,无法复制这个结构。但在作者的实验中,48h后成功复制了这个结构。实验发现HAP的修复界面与天然釉质的结构完全相同。扫描电镜显示釉质修复层的厚度约2.0-2.8微米(这样每24h的釉质修复厚度约1.0-1.4微米)。

接下来在真牙齿上实验。将一颗被被侵蚀的牙齿分成两半,一半用nail varnish(我也不知道是啥)保护作为对照,另一半用CPICs修复处理。显示修复层厚度可达2.7微米,高倍扫描电镜证实HAP晶体在生长,其结构与天然牙釉质类似。

检测修复后的牙釉质机械性能,其硬度,弹性模量都有所改善,抗酸蚀能力也增强了。
讨论:牙釉质修复的关键是精确复制其层次和结构。

下面是我的看法。读完第一个感觉,这生成釉质的速度太慢了,1微米/天,而人的釉质厚度约2mm,完全用这种方法修复是不是要2000天,五年左右的时间?其次,如果是牙本质龋呢?最后,牙医都知道龋坏是细菌导致的,不把龋坏搞干净,首先你这CPICs接触不到釉质表面,恐怕没用。其次就算表面修复好了,还有继发龋的问题。所以即使不考虑速度的问题,补牙还是要来找牙医,大家暂时不用担心失业的问题。但是这个实验本身蛮好的,随着进一步的发展,修复速度的问题也不是不能突破的。关注就可以了。至于那些自媒体,就是标题党啦。

参考文献:
Changyu Shao, Biao Jin, Zhao Mu,et al. Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth. Science Advances 30 Aug 2019:Vol. 5, no. 8, eaaw9569 DOI: 10.1126/sciadv.aaw9569
https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

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