ساخت مینای مصنوعی دندان جدیدی که از نمونه واقعی محکم‌تر است
پژوهشگران اخیراً نسخه‌ی مهندسی‌شده‌ای از مینای دندان را ارائه داده‌اند که برای تقلید از ترکیب و ساختار لایه‌ی خارجی معدنی سخت دندان‌های زیستی طراحی شده است. آن‌ها می‌گویند این ماده ویژگی‌های مکانیکی استثنایی‌ای را نشان می‌دهد.
مینای طبیعی دندان (لایه‌ی بیرونی نازک دندان‌های ما) سخت‌ترین ماده زیستی در بدن انسان است. این ماده به خاطر سفتی، سختی، ویسکوالاستیسیته و مقاومت مشهور است و با اینکه فقط چند میلی‌متر ضخامت دارد، مقاومت آن در برابر آسیب به‌طور قابل‌توجهی بالا است.
ترکیب غیرعادی مینای دندان حاصل معماری سلسله‌مراتبی آن است (ساختار پیچیده‌ای که عمدتاً از نانوسیم‌های هیدروکسیل آپاتیت تشکیل شده که توسط فاز بین‌دانه‌ای غیرمتبلور (AIP) متشکل از کلسیم فسفات آمورف جایگزین‌شده با منیزیم به‌هم پیوسته شده است). اگرچه تکرار دقیق این نوع سازماندهی سلسه‌مراتبی در یک ترکیب غیرزیستی مقیاس‌پذیر چالش‌برانگیز بوده است.
هووی ژائو و همکارانش مینای دندان مهندسی‌شده‌ای را ارائه می‌کنند که شامل ساختار سلسله‌مراتبی ضروری در مقیاس‌های متعدد است. این مینای دندان مصنوعی با استفاده از نانوسیم‌های هیدروکسی آپاتیت داروی روکش AIP تولید شد که با استفاده از انجماد جهت‌دار دو سویه در حضور پلی وینیل الکل در کنار هم قرار گرفتند. این امر موجب شد تا سازماندهی اتمی و نیز سازماندهی مواد تشکیل‌دهنده در مقیاس میکرو و نانو مانند مینای طبیعی دندان باشد.
ژائو و همکارانش در مجموعه‌ای از آزمایش‌ها نشان دادند که نانوکامپوزیت ATE به‌طور هم‌زمان سفتی، سختی، مقاومت و ویسکوالاستیسیته بالایی را نشان می‌دهد که از ویژگی‌های مینای طبیعی و مواد مصنوعی قبلی فراتر است.
پژوهشگران نتایج مطالعه‌ی خود را در مجله‌ی ساینس گزارش کردند.
نظرات