摘要：长久以来，牙釉质的修复一直是口腔医学领域的难题。传统的补牙材料，如复合树脂、陶瓷和汞合金等，主要发挥着 “填料” 的功能，适用于 “大洞” 修补，但对小缺小裂却填不进去，并且与天然组织之间也不能完全结合2。然而，浙江大学化学系唐睿康教授的团队研发出的一种仿生修
长久以来，牙釉质的修复一直是口腔医学领域的难题。传统的补牙材料，如复合树脂、陶瓷和汞合金等，主要发挥着 “填料” 的功能，适用于 “大洞” 修补，但对小缺小裂却填不进去，并且与天然组织之间也不能完全结合2。然而，浙江大学化学系唐睿康教授的团队研发出的一种仿生修补液，为牙釉质修复带来了革命性的突破。只需在牙釉质的缺损处滴上两滴，就能在 48 小时内 “长” 出成分、微观结构和力学性能与天然牙釉质几乎一致的晶体修复层，并与原有组织无缝连结。
牙釉质是包裹于牙齿表面的半透明物质，厚度约为 2 毫米，其无机矿物含量高达 96%，主要成分是羟基磷灰石晶体。这些晶体排布非常致密，纤维状的纳米羟基磷灰石首先通过紧密聚集形成直径约 5 微米的釉柱，然后这些釉柱进一步交叉排列形成高度有序的层级结构，让牙釉质坚如磐石2。
由于牙釉质缺乏包括细胞在内的生物有机基质，因此无法自然再生。自恒牙长成的第一天起，牙釉质就在缓慢地消耗着，口腔细菌酵解糖类释放出的酸以及酸性饮料都会加速它的消耗。一旦牙釉质的防线被攻破，整颗牙就失去了保护伞，龋齿、牙齿敏感等一系列问题便会接踵而至2。
提出全新修复策略：研究团队在观察到斑马鱼骨骼、海胆刺的生长过程都是在无定形矿物层上实现晶体外延生长，且与牙的修复过程非常类似后，提出了一种全新的修复策略，有望将牙修复从 “填补” 时代带入到 “仿生再生” 阶段2。实验过程：研究团队将富含磷酸钙团簇的溶液，用滴管滴在人工龋齿表面，随后将其放入到一个模拟口腔唾液环境的溶液中。在接下来的 48 小时里，虽然肉眼看不出任何变化，但通过扫描电镜，研究者发现牙齿表面的牙釉质长出来了。龋齿的表面首先形成了一个仿生矿化前沿，它能完全结合在需要修补的牙釉质界面上，同时引导晶体实现外沿生长，使得羟基磷灰石长出类似于釉柱结构的晶体，并朝特定的方向有序排列2。力学性能测试：研究人员还进一步测试了修补材料的力学性能，用纳米压痕技术测试牙釉质修复层的力学强度。结果显示，长出来的人工牙釉质，其硬度和弹性模量与天然牙釉质的数值几乎相同，这意味着在力学性能上也实现了修复2。成分相似：通过对修复后的牙釉质进行成分分析，发现其主要成分与天然牙釉质一样，都是羟基磷灰石晶体，这种成分上的一致性使得修复后的牙釉质在化学性质和生物相容性方面与天然牙釉质极为相似，减少了对人体的潜在不良影响和排斥反应2。微观结构相似：在微观结构上，修复后的牙釉质晶体能够像天然牙釉质的釉柱一样，朝特定的方向有序排列，形成高度有序的层级结构。这种相似的微观结构不仅使得修复后的牙釉质在外观上与天然牙釉质难以区分，更重要的是在力学性能和功能上也能达到与天然牙釉质相近的水平2。力学性能相似：纳米压痕技术测试结果表明，修复后的牙釉质硬度和弹性模量与天然牙釉质数值几乎一致。这意味着修复后的牙齿在咀嚼、研磨食物等日常功能方面能够像天然牙齿一样正常发挥作用，不会因为修复层的力学性能不佳而出现过早磨损、破裂等问题2。临床应用前景：在临床医生看来，这几乎是目前最接近临床应用的实验室产品。德国著名生物矿化学家、康斯坦兹大学 Helmut C.ölfen 教授评价道：“这是我所知道的迄今为止最好的牙釉质修复材料，有望在临床上真正实现牙釉质的原位修复。” 不过，目前该技术还需经历严格的动物实验和临床验证2。对传统补牙技术的影响：传统的补牙技术往往涉及到繁琐的手术步骤和使用各种填充材料，而这种新药水的出现，将使得牙齿修复变得更加简单、自然，且效果更为持久。如果该技术能够成功应用于临床，有望改变传统的补牙模式，减少患者在补牙过程中的痛苦和不适感，同时也能降低因传统补牙材料与天然牙釉质不匹配而导致的继发龋、填充物脱落等问题的发生率1。对口腔健康产业的推动：这一技术的推广应用，还将极大地推动口腔健康产业的发展，为公众提供更加便捷、高效的口腔医疗服务。除了直接用于牙齿修复外，该技术所采用的仿生矿化原理和相关材料研发思路，还可能为其他口腔疾病的治疗和口腔组织的修复提供新的方法和材料，例如牙龈组织的修复、牙槽骨的再生等，从而带动整个口腔健康产业的创新和升级1。牙缺损形式的多样性：虽然该技术在实验中取得了显著的成果，但牙缺损的形式繁多，目前的研究只是针对人工龋齿的情况，对于不同类型、不同程度的牙缺损，如牙体大面积缺损、牙根部位的缺损等，还需要进一步研发相应的修复模型，以确保该技术在各种情况下都能实现可控与有效的修复2。临床验证的复杂性：要将该技术真正应用于临床，还需要进行严格的动物实验和临床验证。这不仅需要投入大量的时间、精力和资金，还需要解决在临床试验过程中可能出现的各种问题，如安全性评估、长期效果观察、不同个体之间的差异等。在大规模临床应用之前，必须确保该技术的安全性和有效性，以避免对患者造成潜在的风险。技术的稳定性和可重复性：在实际临床应用中，需要保证该技术的稳定性和可重复性。实验室中的研究结果往往是在理想条件下获得的，而在临床环境中，可能会受到各种因素的影响，如患者的口腔环境差异、操作医生的技术水平等。因此，需要进一步优化技术流程和操作规范，提高技术的稳定性和可重复性，确保在不同的临床场景下都能取得一致的修复效果。学界和业界对浙大团队的补牙黑科技给予了高度评价。多位牙科专家和生物材料学者认为这是牙科领域的一次重大革新。德国著名生物矿化学家、康斯坦兹大学 Helmut C.ölfen 教授更是称赞其为迄今为止最好的牙釉质修复材料，有望在临床上真正实现牙釉质的原位修复2。
这一技术的成功研发不仅为牙齿修复提供了新的解决方案，也为其他类型的生物组织再生提供了可能。它开启了牙齿修复的新纪元，预示着百年补牙技术将成为历史，随着这一技术的进一步完善和临床应用，未来人们在面对牙齿问题时，将拥有更多的选择和更高的生活质量1。
浙大团队的补牙黑科技为牙釉质修复带来了前所未有的希望和可能性，虽然目前还面临一些局限性和挑战，但随着研究的不断深入和技术的不断完善，有望在未来彻底改变传统的补牙模式，为口腔医学领域带来重大变革，让人们拥有更加健康、美观的牙齿。
来源：医学顾事