Para peneliti di Queen Mary University of London telah mengembangkan cara baru untuk menumbuhkan bahan mineral yang dapat meregenerasi jaringan keras seperti enamel gigi dan tulang.

Enamel, terletak di bagian terluar dari gigi kita, adalah jaringan yang paling keras di dalam tubuh dan memungkinkan gigi kita berfungsi untuk sebagian besar dari masa hidup kita meskipun mengalami beberapa proses seperti gigitan kuat, paparan makanan dan minuman asam dan suhu ekstrim. Kinerja luar biasa ini dihasilkan dari strukturnya yang sangat terorganisasi.

Namun, tidak seperti jaringan tubuh lainnya, enamel tidak dapat beregenerasi setelah hilang, yang dapat menyebabkan rasa sakit dan kehilangan gigi. Masalah-masalah ini mempengaruhi lebih dari 50 persen populasi dunia dan dengan demikian menemukan cara untuk menciptakan kembali email telah lama menjadi kebutuhan utama dalam kedokteran gigi.

Penelitian yang dipublikasikan di Nature Communications, menunjukkan bahwa pendekatan baru ini dapat menciptakan material dengan presisi dan urutan yang luar biasa yang terlihat dan berperilaku seperti email gigi.

Bahan-bahan ini dapat digunakan untuk berbagai macam komplikasi gigi seperti pencegahan dan perawatan kerusakan gigi atau sensitivitas gigi – juga dikenal sebagai hipersensitivitas gigi.

Kesamaan struktur antara enamel buatan dan enamel gigi. [Credit: Alvaro Mata]

Sederhana dan Serbaguna

Dr Sherif Elsharkawy, seorang dokter gigi dan penulis pertama studi dari Fakultas Teknik dan Ilmu Material Queen Mary, mengatakan: “Ini menarik karena kesederhanaan dan fleksibilitas dari platform mineralisasi membuka peluang untuk merawat dan meregenerasi jaringan gigi. Sebagai contoh, kita bisa mengembangkan perban tahan asam yang dapat menyusup, menambang, dan melindungi tubulus dentin gigi manusia yang terpapar untuk pengobatan hipersensitif dentin. ”

[Dentin adalah zat antara email atau semen dari gigi dan ruang pulpa]

Mekanisme yang telah dikembangkan didasarkan pada bahan protein tertentu yang mampu memicu dan memandu pertumbuhan nanocrystal apatit di berbagai skala – mirip dengan bagaimana kristal ini tumbuh ketika enamel gigi berkembang di tubuh kita. Penyusunan struktural ini sangat penting untuk sifat fisik yang luar biasa yang ditunjukkan oleh enamel gigi alami.

Penulis utama Profesor Alvaro Mata, dari Fakultas Teknik dan Sains Material Queen Mary, mengatakan: “Tujuan utama dalam ilmu material adalah belajar dari alam untuk mengembangkan materi yang bermanfaat berdasarkan pada kontrol yang tepat dari blok-blok molekuler. Penemuan utama adalah kemungkinan untuk mengeksploitasi protein yang tidak teratur untuk mengendalikan dan memandu proses mineralisasi pada berbagai skala. Melalui ini, kami telah mengembangkan sebuah teknik untuk dengan mudah menumbuhkan material sintetis yang meniru arsitektur yang diatur secara hierarkis di area yang luas dan dengan kapasitas untuk menyesuaikan properti mereka.”

Tampilan jarak dekat dari bahan mirip enamel. [Credit: Alvaro Mata]

Meniru Jaringan Keras Lainnya

Mengaktifkan kontrol proses mineralisasi membuka kemungkinan untuk membuat bahan dengan sifat-sifat yang meniru jaringan keras yang berbeda di luar enamel seperti tulang dan dentin. Dengan demikian, karya ini memiliki potensi untuk digunakan dalam berbagai aplikasi dalam pengobatan regeneratif. Selain itu, studi ini juga memberikan wawasan tentang peran gangguan protein dalam fisiologi dan patologi manusia.(ikons.id)