Ученые стали на шаг ближе к выращиванию искусственных зубов в лаборатории. Это открытие может проложить путь к новым альтернативам неприятным пломбам и корневым каналам. Команда специалистов разработала специальный материал, который позволяет клеткам взаимодействовать друг с другом так же, как в организме, что даёт им возможность развиваться в клетки зубов. Об этом исследователи сообщили в статье, опубликованной в журнале ACS Macro Letters.
Этот процесс позволяет учёным выращивать зубы из клеток пациента в лаборатории. Когда-нибудь это позволит заменять повреждённые или инфицированные зубы настоящими, а не восстанавливать их с помощью пломб и других стоматологических процедур. Обычно у людей за всю жизнь вырастает два комплекта зубов: около 20 молочных зубов начинают прорезываться примерно в 6 месяцев, а затем постепенно заменяются 32 взрослыми зубами, начиная с возраста около 6 лет.
Некоторые животные, например акулы или крокодилы, могут постоянно восстанавливать недостающие зубы, но люди ограничены двумя наборами зубов. Это связано с тем, что животные, которые могут постоянно восстанавливать зубы, никогда не теряют стволовые клетки зубов, которые позволяют им постоянно отращивать новые зубы. Люди, напротив, не сохраняют эти активные регенеративные клетки после появления постоянных зубов. Когда наши зубы повреждаются, стоматологи лечат кариес с помощью пломб или заменяют зубы искусственными имплантатами. Однако эти решения не могут восстанавливаться самостоятельно, и их может потребоваться заменить.
Пломбы — не лучшее решение для восстановления зубов. Со временем они ослабляют структуру зуба, имеют ограниченный срок службы и могут привести к дальнейшему разрушению или чувствительности.
соавтор исследования Сюэчэнь Чжан, научный сотрудник Королевского колледжа Лондона
В то же время зубные имплантаты требуют инвазивной операции, которая обычно проводится в несколько этапов, и могут привести к инфекции и повреждению окружающих зубов и дёсен. Чжан пояснил, что оба решения являются искусственными и не восстанавливают полностью естественную функцию зубов, что может привести к долгосрочным осложнениям.
В течение многих лет учёные из Королевского колледжа Лондона работали над процессом выращивания зубов, который имитирует рост зубов в организме. Зубы начинают расти из стволовых клеток на ранних стадиях эмбрионального развития, когда стволовые клетки из разных типов эмбриональных тканей "общаются" друг с другом с помощью сигнальных молекул, которые запускают формирование зубов. Стволовые клетки дифференцируются в различные формы клеток, которые затем выделяют материалы, из которых в конечном итоге формируется зуб, такие как эмаль, дентин и цемент.
В новом исследовании учёные описали, как они совершили важнейший прорыв, разработав материал, который позволил стволовым клеткам взаимодействовать так, как они взаимодействовали бы в организме. Материал был изготовлен из гидрогеля — мягкого гелеобразного материала, который может впитывать большое количество воды и имитирует окружающую клетки среду в организме, известную как матрикс. когда ранее стоматологи внедряли культивируемые клетки, то эти клетки могли посылать друг другу сигналы, чтобы запустить процесс формирования зубов. Предыдущие попытки не увенчались успехом, так как все сигналы посылались сразу.
Этот новый материал медленно высвобождает сигналы с течением времени, имитируя то, что происходит в организме. Выращенные в лаборатории зубы естественным образом регенерируют и встраиваются в челюсть как настоящие зубы.
соавтор исследования Сюэчэнь Чжан, научный сотрудник Королевского колледжа Лондона
Эксперт добавил, что сейчас у группы ученых есть разные идеи, как поместить зубы в ротовую полость. Для примера, врачи могли бы пересадить молодые клетки зуба на место отсутствующего зуба и позволить им вырасти внутри ротовой полости. В качестве альтернативы мы могли бы создать целый зуб в лаборатории, прежде чем поместить его в ротовую полость пациента. В обоих случаях нам нужно запустить процесс развития зуба на очень ранней стадии в лаборатории".
Несмотря на эти трудности, разработка может открыть путь к новым альтернативам пломбам и имплантатам.
По мере развития этой области интеграция таких инновационных методов может произвести революцию в стоматологии, предлагая устойчивые и эффективные решения для восстановления и регенерации зубов
Ана Ангелова Вольпоня, научный сотрудник Королевского колледжа Лондона
Фото: pxhere.com; ACS Macro Letters; King"s College London
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все