Zahnschmelzregeneration

Mata beschäftigt sich seit geraumer Zeit mit diesem Thema:

Zhan Huang Timothy D Sargeant James F Hulvat Alvaro Mata Pablo Bringas Jr Chung-Yan Koh Samuel I Stupp Malcolm L Snead: “Bioactive Nanofibers Instruct Cells to Proliferate and Differentiate During Enamel Regeneration”, JBMR, Volume23, Issue12, December 2008, Pages 1995-2006

Seine neueste Publikation hat einen weniger offensichtlichen Titel zum Thema:

Sherif Elsharkawy, Maisoon Al-Jawad, Maria F. Pantano, Esther Tejeda-Montes, Khushbu Mehta, Hasan Jamal, Shweta Agarwal, Kseniya Shuturminska, Alistair Rice, Nadezda V. Tarakina, Rory M. Wilson, Andy J. Bushby, Matilde Alonso, Jose C. Rodriguez-Cabello, Ettore Barbieri, Armando del Río Hernández, Molly M. Stevens, Nicola M. Pugno, Paul Anderson & Alvaro Mata: “Protein-Störungs-Ordnungs-Wechselspiel zur Steuerung des Wachstums hierarchischer mineralisierter Strukturen”, Nature Communicationsvolume 9, Artikelnummer: 2145 (2018) Ein Hauptziel der Materialwissenschaft ist die Entwicklung bioinspirierter funktioneller Materialien auf der Grundlage der präzisen Kontrolle molekularer Bausteine über Längenskalen hinweg. Hier berichten wir über einen Protein-vermittelten Mineralisierungsprozess, der die Vorteile eines ungeordneten Zusammenspiels nutzt, indem er Elastin-ähnliche Rekombinierer verwendet, um organisch-anorganische Interaktionen in hierarchisch geordnete mineralisierte Strukturen zu programmieren. Die Materialien bestehen aus länglichen Apatit-Nanokristallen, die in mikroskopischen Prismen ausgerichtet und organisiert sind, die zu sphärolithähnlichen Strukturen mit einem Durchmesser von Hunderten von Mikrometern zusammenwachsen und makroskopische Bereiche ausfüllen. Die Strukturen können als säureresistente Membranen oder Beschichtungen mit abstimmbarer Hierarchie, Steifigkeit und Härte über große unebene Oberflächen und natives Gewebe gezüchtet werden. Unsere Studie stellt eine potenzielle Strategie für ein komplexes Materialdesign dar, das Möglichkeiten für die Reparatur von Hartgeweben eröffnen und Einblicke in die Rolle molekularer Störungen in der menschlichen Physiologie und Pathologie geben könnte.

Eine leichter zugängliche Pressemitteilung finden Sie unter

Wissenschaftler entwickeln Material, das den Zahnschmelz regenerieren könnte Forscher der Queen Mary University of London haben eine neue Methode zur Züchtung mineralisierter Materialien entwickelt, die Hartgewebe wie Zahnschmelz und Knochen regenerieren könnten.

Obwohl es unglaublich vielversprechend ist, möchten wir das Pferd vielleicht noch ein bisschen länger halten:

Das Forschungsteam untersucht nun die Entwicklung von Anwendungen für dieses Material.

“Die Technologie könnte vielen Menschen zugute kommen und [die Kommerzialisierung] ist das Endziel unserer Arbeit”, sagt Alvaro Mata, der die Forschungsgruppe leitete. […] “Es ist sicherlich eine Möglichkeit”, führt Mata aus. “Die Arten von regenerativen Herausforderungen, über die wir sprechen, werden die Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen und die Integration verschiedener Technologien erfordern. Wir sind sehr daran interessiert, mit verschiedenen Menschen zusammenzuarbeiten, um die Dinge zum Laufen zu bringen”[…] Das Vereinigte Königreich scheint ein Hotspot für die Erforschung der Zahnregeneration zu sein. Am King’s College London führten Forscher Experimente an Mäusen durch, die zeigten, dass ein Alzheimer-Medikament natürliche Reparaturprozesse in Stammzellen im Inneren von Zähnen stimuliert, um Karies zu füllen.

Auf der industriellen Seite entwickelt das Schweizer Unternehmen Credentis Proteinmoleküle, die Apatitkristalle bei der Bildung neuen Zahnschmelzes unterstützen, und setzt seine Technologie in einer Reihe von Mundpflegeprodukten ein, von Zahnpasta und Mundwasser bis hin zu Kaugummi. Das britische Unternehmen BioMin Technologies setzt glaskeramische Biomaterialien ein, die als Reaktion auf saure Bedingungen Phosphatmoleküle freisetzen, um den Zahnschmelz zu reparieren.

Mit den gemeinsamen Anstrengungen in der Biotechnologie und im akademischen Bereich ist es aufregend zu denken, dass wir eines Tages in der Lage sein könnten, unseren Zahnschmelz zu regenerieren und unsere Zähne dazu zu bringen, ihre eigenen Hohlräume zu füllen. Wer weiß, vielleicht helfen uns diese Forschungsanstrengungen, einen weiteren unangenehmen Besuch beim Zahnarzt zu vermeiden. Britische Forscher regenerieren Zahnschmelz mit Biopolymeren

Ich wollte eine mögliche Antwort posten, als @LangLangC einige interessante Artikel postete.

Interessanterweise gibt es noch ein weiteres Atrikel:

[ Shuturminska, K., Tarakina, N. V., Azevedo, H. S., Bushby, A. J., Mata, A., Anderson, P., & Al-Jawad, M. (2017). Elastinähnliches Protein, mit von Statherin abgeleitetem Peptid, kontrolliert die Bildung und Morphologie von Fluorapatit. Grundlagen der Physiologie", 8, 368. (https://doi.org/10.3389/fphys.2017.00368) Der Prozess der Schmelzbiomineralisierung ist mehrstufig, komplex und wird durch organische Moleküle vermittelt. Der Mangel an Zellen im reifen Zahnschmelz führt dazu, dass er sich nicht regenerieren kann. Daher werden derzeit neue Wege für das Wachstum schmelzähnlicher Strukturen untersucht. Kürzlich wurde das Elastin-ähnliche Protein (ELP) mit der analogen N-terminalen Sequenz von Statherin (STNA15-ELP) zur Regeneration von mineralisiertem Gewebe verwendet. Hier wurde die STNA15-ELP unter eingeschränkten und nicht eingeschränkten Bedingungen in einer fluoridierten Lösung mineralisiert. Wir zeigen, dass die Kontrolle der Zufuhr von STNA15-ELP in die Mineralisierungslösung über einen Brushit-Vorläufer ein schichtweise geordnetes Fluorapatit-Mineral bilden kann. Wir schlagen vor, dass die Verwendung eines eingeschränkten STNA15-ELP-Systems zur Entwicklung neuartiger, bioinspirierter Schmelztherapeutika führen kann.