在我們的牙齒中,牙釉質(enamel)是最堅硬的組織,甚至比骨骼還堅硬。它每天抵抗冷熱酸甜的刺激,卻有一個致命弱點:一旦受損,幾乎無法自我修復。這就是為甚麼蛀牙、酸蝕一旦發生,往往依靠補牙、貼面或牙冠等方式來處理。
然而,近年國際科研的進展,讓牙醫界看到了牙釉質再生的可能。多項仿生材料技術正逐步接近臨床應用,未來若成功,牙齒保健方式可能出現重大轉變。
納米仿生礦化技術——讓牙釉質重新長出來
自2019年起,英國倫敦瑪麗女王大學研究團隊在《自然·通訊》(Nature Communications)發表研究成果,利用納米級氟磷灰石液體前驅體,在牙齒表面形成與天然牙釉質排列相似的晶體層。該方法透過自組裝機制增強硬度,實驗顯示效果良好。研究人員認為,未來可應用於早期齲齒與敏感牙的修復。
這種方法的核心,是利用液體中的納米粒子在牙齒表面「自組裝」,像搭積木一樣按照天然牙釉質的方向和形態排列。顯微鏡下,這層新生釉質的排列紋理與真牙幾乎無異,硬度也大幅提升。研究人員表示,這項技術未來可能用於早期齲齒修復、敏感牙治療以及美學修復,而且比傳統樹脂補牙更耐用。
生物活性蛋白引導——喚醒牙釉質的「生長訊號」
2021年,美國華盛頓大學(University of Washington)口腔生物學系在《ACS Biomaterials Science & Engineering》期刊發表研究,提出用富含牙釉蛋白(amelogenin)片段的水凝膠來引導牙釉質再礦化。
牙釉蛋白是牙齒發育時必不可少的結構蛋白,成年後雖然不再分泌,但科研人員通過合成模擬片段,讓它在牙齒表面重新「指揮」礦物質沉積,形成類似牙釉質的晶體層。實驗中,這種水凝膠在短短48小時內就讓牙齒表面長出均勻的礦化層。研究團隊認為,這種方法尤其適合早期酸蝕和兒童恆牙保護,因為它溫和、可反覆使用,而且不會損傷牙體結構。
高能離子輔助礦化——像修補瓷器一樣精準修復
2023年,德國基爾大學(Kiel University)的口腔材料科學團隊在《Acta Biomaterialia》上報道了一種離子束輔助礦化技術。它通過向牙齒表面精確噴射含鈣、含磷離子流,促進微米級的新晶體層與舊牙釉質緊密結合。
這種方法的優勢在於修復層和原生牙釉質之間的結合強度極高,不容易在咀嚼或冷熱變化下剝落。雖然目前這種技術主要還停留在實驗室,但其精準度和高結合力讓人看到了在牙外傷修復和高磨耗人群中的應用前景。
光控仿生塗層——牙齒的「隱形盔甲」
同樣在2023年,美國麻省理工學院(MIT)的跨學科團隊在《Advanced Functional Materials》上發布了一種光固化仿生牙釉質塗層。這種塗層材料由可光交聯的羥基磷灰石納米顆粒和生物聚合物組成,塗抹在牙齒上後通過特定波長的光照在幾分鐘內固化,形成緻密的保護層。
實驗顯示,這種塗層的耐酸性是天然牙釉質的兩倍,可有效阻止咖啡、碳酸飲品和酸性食物對牙齒的侵蝕。研究團隊設想,它可以做成牙醫診所的快速護理項目,甚至未來在家中就能完成「自助式」牙釉質加固。
從實驗室到牙科診室——臨床應用的挑戰與希望
雖然這些研究聽上去令人振奮,但要從實驗室走進牙醫診室,還需要解決幾個關鍵問題:
持久性——新生牙釉質或仿生層能否在口腔複雜環境中長期穩定存在?
安全性——材料在長期使用中是否會產生副作用或不良反應?
操作可行性——技術能否在牙醫的日常操作中高效、安全地完成?
成本與普及性——是否能夠讓普通患者也負擔得起?
目前來看,納米仿生礦化技術和生物活性蛋白引導法是最接近臨床應用的,因為它們操作相對簡單,材料生物相容性好,且在多項動物實驗中表現穩定。離子束技術和光控塗層則可能首先出現在高端牙科修復或特定人群的防護方案中。
未來牙齒修復或許像美甲一樣簡單
想像一下,在不久的將來,當牙齒出現初期齲洞或輕微酸蝕時,牙醫不再用高速鑽頭磨去你的牙體,而是輕輕塗抹一層仿生液體、凝膠或塗層,幾分鐘後,你的牙齒就長出了新的「盔甲」。
這不僅能減少牙齒結構的破壞,還可能讓許多人一生都不必再忍受補牙的鑽機聲。
牙釉質再生讓未來臨床應用有望簡化修復過程,但仍需更多臨床試驗驗證。#
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