🦷 Tajne zubne gleđi
Kada posečemo kožu ili prelomimo kost, naše telo se samo obnavlja — ova se tkiva prirodno regenerišu.
Međutim, zubna gleđ ne poseduje tu sposobnost i ne može se obnoviti jednom kada se ošteti.
Pored toga, usna duplja predstavlja izuzetno zahtevno i “neprijateljsko” okruženje za zubna tkiva.
Tokom svakog obroka, gleđ trpi ogroman pritisak, kao i ekstremne promene pH vrednosti i temperature.
Uprkos tome, zubna gleđ koju razvijemo u detinjstvu ostaje sa nama tokom čitavog života.
Naučnici se već dugo bave pitanjem kako gleđ uspeva da ostane funkcionalna i postojana dugi niz godina.
Kako objašnjava profesorka Pupa Gilbert sa Univerziteta u Viskonsinu (Madison):
„Kako sprečava potpunu, katastrofalnu degradaciju?“
Struktura zubne gleđi
Uz pomoć istraživača sa MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) u Kembridžu i Univerziteta u Pitsburgu, profesor Gilbert je detaljno proučila mikroskopsku strukturu gleđi.
Rezultati istraživanja objavljeni su u prestižnom časopisu Nature Communications.
Zubna gleđ sastoji se od gleđnih prizmi ili gleđnih stubića (engl. enamel rods) koje čine kristali hidroksiapatita.
Ovi dugi i tanki kristali imaju širinu od oko 50 nanometara i dužinu oko 10 mikrometara.
Koristeći najsavremeniju tehnologiju mikroskopskog snimanja, naučnici su uspeli da prikažu tačan raspored pojedinačnih kristala u gleđi.
Tehnika, koju je razvila prof. Gilbert, naziva se polarizaciono-zavisno kontrastno mapiranje (PIC mapping).
Pre razvoja ove metode, nije bilo moguće proučavati gleđ sa ovakvim nivoom preciznosti.
„PIC metoda omogućava da se u boji vidi orijentacija svakog pojedinačnog nanokristala i da se posmatraju milioni njih istovremeno“, objašnjava Gilbert.
Zahvaljujući PIC mapama, složenost i arhitektura biominerala, poput zubne gleđi, postaju vidljive golim okom.
Zašto je orijentacija kristala važna
Tokom analize, istraživači su primetili da kristali u gleđi nisu orijentisani pod istim uglom — između susednih nanokristala postoji postepena promena orijentacije.
Postavilo se pitanje: da li ova nepravilnost ima funkcionalno značenje?
Kako bi to proverili, tim je sarađivao sa profesorom Markusom Bihlerom (MIT), koji je pomoću kompjuternog modela simulirao sile koje deluju na kristale hidroksiapatita tokom žvakanja.
Model je prikazivao dva bloka kristala koji se dodiruju pod različitim uglovima.
U svakom bloku kristali su bili usmereni isto, ali su se na spoju susretali pod blagim uglom.
Koautorka Cayla Stifler analizirala je podatke dobijene PIC mapiranjem i izmerila uglove između susednih kristala.
Nakon obrade miliona merenja, otkrila je da je najčešći ugao razlike bio oko 1°, dok je maksimalni bio 30°.
Ova opažanja su se poklapala sa rezultatima simulacije — manji uglovi između kristala efikasnije sprečavaju širenje pukotina.
„Sada znamo da se mikropukotine u gleđi zaustavljaju na nanonivou, tako da ne mogu napredovati dalje.
Upravo je to razlog zbog kojeg naši zubi mogu trajati čitav život bez potrebe za zamenom,“
zaključuje profesorka Pupa Gilbert.
