Il nuovo materiale rigenera e rinforza lo smalto dei denti / New material regrows and strengthens tooth enamel

Il nuovo materiale rigenera e rinforza lo smalto dei denti / New material regrows and strengthens tooth enamel

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Immagini di microscopia elettronica di un dente con smalto demineralizzato che mostrano cristalli di apatite erosi (a sinistra) ed un dente demineralizzato simile dopo un trattamento di 2 settimane che mostra cristalli di smalto rigenerati epitassialmente / Electron microscopy images of a tooth with demineralised enamel showing eroded apatite crystals (left) and a similar demineralised tooth after a 2-week treatment showing epitaxially regenerated enamel crystals

Secondo i ricercatori, un nuovo materiale bioispirato ha il potenziale per rigenerare lo smalto demineralizzato od eroso, rafforzare lo smalto sano e prevenire future carie.

La scoperta, condotta dagli scienziati della Facoltà di Farmacia e del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Ambientale dell'Università di Nottingham, in collaborazione con un gruppo internazionale di ricercatori, è descritta in dettaglio su Nature Communications.

Secondo il gruppo, il gel può essere applicato rapidamente sui denti, nello stesso modo in cui i dentisti applicano i trattamenti standard al fluoro.

Il nuovo gel a base di proteine ​​è privo di fluoro e agisce imitando alcune caratteristiche delle proteine ​​naturali che guidano la crescita dello smalto dentale durante l'infanzia.

Una volta applicato, il gel crea uno strato sottile e robusto che impregna i denti, riempiendone buchi e crepe. Funziona quindi come un'impalcatura che assorbe ioni calcio e fosfato dalla saliva e promuove la crescita controllata di nuovi minerali in un processo chiamato mineralizzazione epitassiale. Ciò consente al nuovo minerale di organizzarsi ed integrarsi con il tessuto naturale sottostante, ripristinando al contempo la struttura e le proprietà dello smalto sano e naturale.

Il nuovo materiale può essere applicato anche sulla dentina esposta, formando uno strato simile allo smalto sulla dentina, in grado di trattare l'ipersensibilità o migliorare l'adesione dei restauri dentali.

La degradazione dello smalto è una delle principali cause di carie ed è associata a problemi dentali che colpiscono quasi metà della popolazione mondiale. Attualmente non esiste una soluzione in grado di rigenerare efficacemente lo smalto, con trattamenti come vernici al fluoro e soluzioni remineralizzanti che alleviano i sintomi della perdita di smalto.

In una dichiarazione, il dott. Abshar Hasan, ricercatore post-dottorato e autore principale dello studio, ha affermato: "Lo smalto dentale ha una struttura unica, che gli conferisce le sue straordinarie proprietà che proteggono i nostri denti per tutta la vita da aggressioni fisiche, chimiche e termiche.

“Quando il nostro materiale viene applicato sullo smalto demineralizzato o eroso, o sulla dentina esposta, il materiale favorisce la crescita dei cristalli in modo integrato ed organizzato, ripristinando l'architettura del nostro smalto sano naturale.

"Abbiamo testato le proprietà meccaniche di questi tessuti rigenerati in condizioni che simulano 'situazioni di vita reale', come lo spazzolamento dei denti, la masticazione e l'esposizione ad alimenti acidi, ed abbiamo scoperto che lo smalto rigenerato si comporta esattamente come lo smalto sano."

Per commercializzare la tecnologia è stata fondata la start-up Mintech-Bio , che spera di lanciare il suo primo prodotto nel 2026.

ENGLISH

A new bio-inspired material has the potential to regenerate demineralised or eroded enamel, strengthen healthy enamel, and prevent future decay, researchers claim.

A new bio-inspired material has the potential to regenerate demineralised or eroded enamel, strengthen healthy enamel, and prevent future decay, researchers claim.

Electron microscopy images of a tooth with demineralised enamel showing eroded apatite crystals (left) and a similar demineralised tooth after a 2-week treatment showing epitaxially regenerated enamel crystals - Mintech-Bio

The breakthrough by scientists from Nottingham University’s School of Pharmacy and Department of Chemical and Environmental Engineering, in collaboration with an international team of researchers, is detailed in Nature Communications.

According to the team, the gel can be applied quickly to teeth in the same way dentists apply standard fluoride treatments.

The new protein-based gel is fluoride free and works by mimicking certain features of the natural proteins that guide the growth of dental enamel in infancy.

When applied, the gel creates a thin and robust layer that impregnates teeth, filling holes and cracks in them. It then functions as a scaffold that takes calcium and phosphate ions from saliva and promotes the controlled growth of new mineral in a process called epitaxial mineralisation. This enables the new mineral to be organised and integrated to the underlying natural tissue while recovering the structure and properties of natural healthy enamel.

The new material can also be applied on top of exposed dentine, growing an enamel-like layer on top of dentine, which can treat hypersensitivity or enhance the bonding of dental restorations.

Enamel degradation is a major contributor to tooth decay and is associated to dental problems affecting almost half of the world’s population. There is currently no solution available that can effectively regrow enamel, with treatments such as fluoride varnishes and remineralisation solutions alleviating the symptoms of lost enamel.

In a statement, Dr Abshar Hasan, a postdoctoral fellow and leading author of the study, said: “Dental enamel has a unique structure, which gives enamel its remarkable properties that protect our teeth throughout life against physical, chemical, and thermal insults.

“When our material is applied to demineralised or eroded enamel, or exposed dentine, the material promotes the growth of crystals in an integrated and organised manner, recovering the architecture of our natural healthy enamel.

“We have tested the mechanical properties of these regenerated tissues under conditions simulating ‘real-life situations’ such as tooth brushing, chewing, and exposure to acidic foods, and found that the regenerated enamel behaves just like healthy enamel.”

A start-up company Mintech-Bio has been formed to commercialise the technology which hopes to release its first product in 2026.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/new-material-can-regrow-and-strengthen-tooth-enamel