I ricercatori della Queen Mary University di Londra hanno sviluppato un nuovo modo per coltivare materiali mineralizzati che potrebbero rigenerare i tessuti duri come lo smalto dentale e le ossa.

Smalto, situato sulla parte esterna dei nostri denti, è il tessuto più duro del corpo e consente ai nostri denti di funzionare per gran parte della nostra vita nonostante le forze mordenti, esposizione a cibi e bevande acidi e temperature estreme. Questa straordinaria performance deriva dalla sua struttura altamente organizzata.

Però, a differenza di altri tessuti del corpo, lo smalto non può rigenerarsi una volta perso, che può portare a dolore e perdita dei denti. Questi problemi colpiscono più del 50% della popolazione mondiale e quindi trovare modi per ricreare lo smalto è stata a lungo una delle principali necessità in odontoiatria.

Lo studio, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , mostra che questo nuovo approccio può creare materiali con notevole precisione e ordine che sembrano e si comportano come lo smalto dentale.

I materiali potrebbero essere utilizzati per un'ampia varietà di complicazioni dentali come la prevenzione e il trattamento della carie o della sensibilità dentale, nota anche come ipersensibilità dentinale.

Dott. Scerif Elsharkawy, un dentista e primo autore dello studio della Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, ha dichiarato:"Questo è entusiasmante perché la semplicità e la versatilità della piattaforma di mineralizzazione aprono opportunità per trattare e rigenerare i tessuti dentali. Ad esempio, potremmo sviluppare bende resistenti agli acidi che possono infiltrarsi, mineralizzare, e schermare i tubuli dentinali esposti dei denti umani per il trattamento dell'ipersensibilità dentinale".

Il meccanismo che è stato sviluppato si basa su un materiale proteico specifico in grado di innescare e guidare la crescita dei nanocristalli di apatite su più scale, in modo simile a come crescono questi cristalli quando lo smalto dentale si sviluppa nel nostro corpo. Questa organizzazione strutturale è fondamentale per le eccezionali proprietà fisiche esibite dallo smalto dentale naturale.

L'autore principale Professor Alvaro Mata, dalla Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, ha dichiarato:"Uno degli obiettivi principali nella scienza dei materiali è imparare dalla natura a sviluppare materiali utili basati sul controllo preciso dei blocchi molecolari. La scoperta chiave è stata la possibilità di sfruttare proteine ​​disordinate per controllare e guidare il processo di mineralizzazione a più scale Attraverso questo, abbiamo sviluppato una tecnica per coltivare facilmente materiali sintetici che emulino un'architettura così organizzata gerarchicamente su vaste aree e con la capacità di regolare le loro proprietà."

L'abilitazione del controllo del processo di mineralizzazione apre la possibilità di creare materiali con proprietà che imitano diversi tessuti duri oltre lo smalto, come ossa e dentina. Come tale, il lavoro ha il potenziale per essere utilizzato in una varietà di applicazioni nella medicina rigenerativa. Inoltre, lo studio fornisce anche approfondimenti sul ruolo del disturbo proteico nella fisiologia e patologia umana.