محققان به کمک امکانات نانوتصویربرداری متوجه شدند هنگامی که یک سوراخ در فیبرهای کولاژن دندان به‌وجود می‌آید، نانوذرات معدنی به‌شدت فشرده می‌شوند و از گسترش شکستگی جلوگیری کرده و باعث می‌شوند به قسمت‌های حساس درونی دندان آسیبی نرسد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، دندان‌های انسان علیرغم اینکه در معرض نیروهای زیادی قرار دارند، باید در کل طول عمر خدمت کنند. اگرچه علت مقاومت عاج دندان به صورت کامل درک نشده‌است. در این راستا یک تیم بین رشته‌ای که توسط دانشمندان دانشگاه برلین هدایت می‌شوند، ساختار پیچیده عاج را بررسی کرده‌است.
مهندسان از فشارهای داخلی برای تقویت مواد به منظور اهداف خاص استفاده می‌کنند. بر خلاف استخوان‌ها که از سلول‌های زنده ساخته شده‌اند، دندان‌های انسان‌ها قادر به مرمت آسیب‌ها نیستند. قسمت اعظم آنها از عاج ساخته شده‌است که یک ماده شبیه استخوان است و از نانوذرات معدنی تشکیل شده‌است. این نانوذرات معدنی در فیبرهای پروتئین کولاژن جمع شده‌اند. در هر دندانی چنین فیبرهایی یافت می‌شوند. آنها در لایه‌هایی قرار دارند و دندان را مستحکم و در مقابل آسیب مقاوم می‌کنند. هنوز این امر به خوبی درک نشده‌بود که چگونه انتشار شکستگی در دندان‌ها می‌تواند متوقف شود. در حال حاضر محققان بر روی این زیست‌ساختارها به صورت دقیق‌تر کار می‌کنند. آنها آزمایش‌های فشار انجام دادند و جهت‌گیری موضعی نانوذرات معدنی را با استفاده از امکانات نانوتصویربرداری سینکروترون(Synchrotron) در گرنوبل فرانسه بررسی کردند.
تیم پژوهشی متوجه شد، زمانی که فیبرهای کولاژن ریز سوراخ می‌شوند، ذرات معدنی چسبیده به شدت فشرده می‌شوند. دکتر پاول زاسلانسکی از موسسه ژولیوس وولف( Julius Wolff) در این رابطه این‌چنین می‌گوید:« گروه ما نشان داد چگونه فشار در مواد معدنی موجود در فیبرهای کولاژن ظاهر می‌شود. حالت فشرده‌شده کمک می‌کند تا از گسترش شکستگی‌ها جلوگیری شود و ما متوجه شدیم فشردگی به نحوی اتفاق می‌افتد که شکستگی‌ها به آسانی نمی‌توانند به قسمت‌های درونی دندان برسند و به قسمت‌های حساس درونی آسیب برسانند.» به این صورت، تنش فشاری از گسترش شکستگی در داخل دندان جلوگیری می‌کند.
دانشمندان
هم‌چنین آزمایش کردند در صورتی که ارتباط محکم پروتئین و مواد معدنی بر
اثر گرم‌کردن از بین برود، چه اتفاقی می‌افتد، در آن صورت عاج دندان‌ها
ضعیف‌تر می‌شود. جین باپتیست یک از همکاران پروژه در این رابطه می‌گوید:«
ما باور داریم که تعادل فشارها بین ذرات و پروتئین‌ها برای بقای
طولانی‌تر دندان‌ها در دهان مهم است.»
هم‌چنین نتایج کارهای این گروه می‌تواند علت اینکه دندان‌های مصنوعی به خوبی دندان‌های سالم کار نمی‌کنند را توضیح دهد: آنها به شدت منفعل هستند و سازوکارهای موجود در دندان‌های طبیعی را ندارند و بنابراین دندان‌های مصنوعی نمی‌توانند فشارهای داخل دهان را به خوبی دندان‌های طبیعی تحمل کنند. زاسلانسکی در این رابطه ابراز امیدواری می‌کند که:« نتایج ما ممکن است باعث ایجاد ساختارهای سرامیکی مستحکم‌تر برای تعمیر یا تعویض دندان شود.»
