Zubní sklovina je nenahraditelná – lidský organismus ji neumí opravovat. A současně ji zatím neumíme nahradit ani pomocí technologií. Nový objev amerických lékařů přináší naději, že by se to mohlo změnit.
Sklovina umožňuje, aby zuby vydržely nápor a nepřestávaly kousat, i když člověk narazí na jakékoliv sousto. Tato nejtvrdší tkáň v lidském těle je dostatečně pevná, aby odolala proražení, ale současně dost pružná, aby nepraskla. Věda zatím selhávala, když zkoušela vytvořit umělou náhradu.
Vědci oznámili, že navrhli umělou sklovinu, která je ještě pevnější a odolnější než ta pravá. „Je to jasný skok kupředu,“ uvedl pro odborný žurnál Science Alvaro Mata, který se na studii nepodílel. Podle něj by tento pokrok mohl mít i jiné využití než jen při „pouhé“ opravě zubů. Možností je podle něj spousta – „od vytváření brnění až po zpevňování povrchů podlah nebo automobilů, aplikací by mohlo být mnoho“.
Sklovinu je tak složité napodobit, protože její struktura má velmi složité uspořádání. Atomy vápníku, fosforu a kyslíku se v ní spojují do vzorů, které dávají tomuto materiálu unikátní vlastnosti. Čistě po chemické stránce nebylo sklovinu tak těžké napodobovat – ale vytvořit ji v patřičném uspořádání, to představovalo problém.
V nové studii se vědci pokusili právě o tohle – napodobit strukturu přirozené skloviny. Namísto peptidů a dalších biologických nástrojů použili extrémní teploty. Stejně jako v případě dřívější konstrukce umělých sklovin tým vytvořil svůj nový materiál z drátků hydroxyapatitu – stejného minerálu, který tvoří skutečnou sklovinu.
- Hydroxylapatit, často nazývaný hydroxyapatit (zkratka HA resp. HAp), je minerál a jeden z nejvýznamnějších biokeramických materiálů. Jde o přirozenou formu vápníku a fosforu, resp. apatitu. Čistý hydroxylapatitový prášek je bílý. V přírodě se vyskytující apatity však mají též hnědý, žlutý či zelený nádech. Hydroxylapatit je hlavní anorganickou složkou kostí a zubů.
Tvoří se tak jakési drátky, jež pak ještě vědci pokrývají speciálním povlakem – a právě on je tou tajnou složkou, díky níž je tato umělá sklovina tak odolná, říká spoluautor studie Nicholas Kotov. Díky povlaku je méně pravděpodobné, že se drátky rozlomí, protože měkčí materiál kolem nich dokáže absorbovat jakýkoli silný tlak nebo náraz. V normální sklovině existují tato drátkovitě spletená vlákna také, jsou ale obklopená povlakem bohatým na hořčík. Vědci místo tohoto materiálu využili oxid zirkoničitý, který je extrémně pevný a přitom netoxický.
Když pak výzkumníci v těchto testech porovnali umělou sklovinu s přírodní zubní sklovinou, zjistili, že laboratorně vypěstovaná verze překonává svůj přírodní protějšek v šesti různých oblastech, včetně pružnosti a schopnosti absorbovat vibrace, uvádí tým v časopise Science.
Proč to má význam
Lidské tělo neumí sklovinu regenerovat. Umí ji vytvářet jenom do okamžiku, kdy se zuby vynoří z dásní; potom ale buňky, které jsou za toto stvoření zodpovědné, zanikají. K narušení skloviny dochází jak vlivem moderního způsobu života, tak i kvůli nehodám a zraněním. Podle lékařských statistik s ní má problémy víc než polovina lidstva.
Autoři studie ale varují, ať lidé nepropadají přílišnému nadšení. Tento materiál sice vypadá velice nadějně, ale ještě není ve stavu, kdy by se dal spojit s reálnými lidskými zuby. Vědci totiž zatím netestovali, jak dobře se spojuje s přírodní sklovinou, což je pro opravu zubu klíčové.
