近日，浙江大學唐睿康教授團隊在《科學·進展》（Science Advances）雜志上在線發(fā)表了題為“Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth”（基于仿生礦化前沿的牙釉質(zhì)外延生長修復）的研究論文。該研究突破性利用超小尺寸的磷酸鈣納米簇在人牙釉質(zhì)表面仿生構建礦化結晶前沿，誘發(fā)了牙釉質(zhì)自發(fā)外延生長，實現(xiàn)了牙釉質(zhì)多級結構的重新構筑，實現(xiàn)了高仿真的全牙牙釉質(zhì)修復。
在生物礦化的研究中，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生物礦化組織生長發(fā)育的前沿往往是生物材料的晶體相和無定形前驅相的界面。在界面處，晶體相與無定形相兩者之間的相互緊密結合保證了前驅體能夠按照高度有序化的晶體基底進行外延結晶，從而保證材料結構的精確復制和生長?；诖耍芯繄F隊利用超小尺寸的磷酸鈣納米簇新技術在人牙釉質(zhì)表面仿生構建出“無縫連接”的羥基磷灰石晶體——無定形磷酸鈣礦化界面，成功模擬了生物礦化中的結晶前沿，誘發(fā)了牙釉質(zhì)的自發(fā)外延生長，保證了修復后釉質(zhì)的力學性能，使之與天然牙釉質(zhì)幾乎一致。然而，口腔的環(huán)境比體外模擬環(huán)境更為復雜，仍需要針對不同的情況進一步研發(fā)模擬真實生物復雜環(huán)境的原位硬組織修復技術。
該研究提出了一種多級復雜結構材料的構建方法，有望將牙齒修復從“填料填補”帶入“仿生再生”的新階段，為人體牙釉質(zhì)組織的原位再生修復提供了一種可能。同時，該策略還可用于體內(nèi)骨質(zhì)疏松組織的修復，具有很好的生物應用前景。本研究得到國家重點研發(fā)計劃“生物醫(yī)用材料研發(fā)與組織器官修復替代”重點專項（2018YFC1105100）等的資助。
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