I ricercatori della School of Dental Medicine dell'Università di Pittsburgh stanno mettendo insieme il processo di biomineralizzazione dello smalto dei denti, che potrebbe portare a nuovi approcci su scala nanometrica per lo sviluppo di biomateriali. I risultati sono riportati online questa settimana nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
Lo smalto dentale è il tessuto più mineralizzato del corpo e combina elevata durezza con resilienza, disse Elia Beniash, dottorato di ricerca, professore associato di biologia orale, Pitt School of Dental Medicine. Queste proprietà sono il risultato della sua struttura unica, che ricorda un complesso microtessuto ceramico.
"Lo smalto inizia come un gel organico in cui sono sospesi minuscoli cristalli minerali, " ha detto. "Nel nostro progetto, abbiamo ricreato le prime fasi della formazione dello smalto in modo da poter comprendere meglio il ruolo di una proteina regolatrice chiave chiamata amelogenina in questo processo".
Il dott. Beniash e il suo team hanno scoperto che le molecole di amelogenina si autoassemblano in modo graduale tramite piccoli elementi costitutivi oligomerici in strutture di ordine superiore. Proprio come collegare una serie di punti, gli assemblaggi di amelogenina stabilizzano minuscole particelle di fosfato di calcio, che è la principale fase minerale nello smalto e nell'osso, e organizzarli in array paralleli. Una volta organizzato, le nanoparticelle si fondono e cristallizzano per costruire la struttura dello smalto altamente mineralizzata.
"La relazione non è ancora chiara per noi, ma sembra che la capacità dell'amelogenina di autoassemblarsi sia fondamentale per il suo ruolo nel guidare i puntini, chiamati cluster di prenucleazione, in questo complesso, struttura altamente organizzata, " Ha detto il dottor Beniash. "Questo ci dà informazioni sui modi in cui potremmo usare molecole biologiche per aiutarci a costruire minerali su scala nanometrica in nuovi materiali, che è importante per l'odontoiatria restaurativa e molte altre tecnologie."
