Revestimiento de ingeniería supera la dureza del esmalte
Al ser el tejido más duro del cuerpo humano, el esmalte no es un material fácil de imitar para los ingenieros, pero hacerlo podría significar grandes cosas en la ciencia de los materiales y la medicina regenerativa.
Los investigadores informan ahora de un gran avance en este campo, al modificar la composición de un mineral natural para emular la microestructura del esmalte humano en un nuevo tipo de revestimiento dental, y hacerlo de forma que ofrezca una resistencia aún mayor.
Llevado a cabo por científicos de Rusia y Egipto, el nuevo revestimiento dental desarrollado utiliza la hidroxiapatita como punto de partida. La hidroxiapatita es el principal componente del tejido óseo y de los tejidos mineralizados en humanos y animales.
Los investigadores impregnaron la hidroxiapatita con un complejo de aminoácidos que ayudan de forma natural a reparar las estructuras óseas y musculares, como la lisina y la arginina, lo que dio lugar a una capa mineralizada con propiedades similares a las del componente principal del esmalte humano.
A continuación, el material se aplicó a dientes sanos, para que el equipo pudiera observar su capacidad de unirse al tejido dental real.
Los científicos utilizaron imágenes químicas, microscopía de emisión de electrones y de fuerza atómica para investigar las propiedades del nuevo material.
Se comprobó que la capa mineralizada tenía un grosor de entre 300 y 500 nanómetros, con una estructura de nanocristales acorde con la de los cristales de apatita del esmalte natural.
Y lo que es más importante, el equipo descubrió que el nuevo recubrimiento presentaba una resistencia impresionante, e incluso una mayor dureza que el esmalte natural cuando se medía a nanoescala.
«Hemos creado una capa mineralizada biomimética cuyos nanocristales replican el orden de los nanocristales de apatita del esmalte dental«, explicó el autor del estudio, Pavel Seredin.
«También descubrimos que la capa de hidroxiapatita diseñada tiene una nanodureza mayor que la del esmalte nativo«.
El esmalte, que es un revestimiento muy fino pero muy resistente del diente, desempeña un papel importante en la defensa contra la caries, pero también es uno de los tejidos del cuerpo que no puede regenerarse.
Esto significa que su erosión a lo largo de la vida puede provocar graves problemas dentales, pero hemos visto algunos enfoques inventivos para regenerar el esmalte, como el uso de láseres de baja potencia para estimular las células madre, por ejemplo, o la pasta de dientes cargada de péptidos.
El equipo imagina que su tecnología puede ayudar a restaurar el esmalte desgastado por la erosión o la abrasión.
Pero también esperan mejorarla explorando cómo podría aplicarse a defectos mayores, como grietas y fracturas.
La investigación se ha publicado en la revista Engineering.
Fuente: Universidad Federal de los Urales
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