蛀牙“救星”出现！北航团队研发出人工牙釉质材料，性能超越天然牙釉质( 二 ) 作为人类拥有的最“强硬”组

研究者通过调控类牙釉质复合材料的微结构、物质组成以及比例，可以调控类牙釉质复合材料的力学性能，使其性能与天然牙釉质匹配。匹配的性能不仅能够从硬度和强度方面支撑牙齿咀嚼功能，还可以让健康牙齿减少损耗，并具有更强的耐受力。
制备的类牙釉质复合材料具有可加工性，用不到5分钟的时间就能磨削出一颗仿生牙冠，并有潜力达到新一代牙齿材料所需的生物力学性能，为临床用牙修复材料的迭代与性能提升提供了可能。
此外，这种类牙釉质复合材料的力学性能表现出色，在工程材料领域有一定的潜在应用前景，如可以作为良好的阻尼材料起到有效减震的作用。

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图|类牙釉质复合材料的力学性能（来源：Science）
郭林介绍，该研究一路走来，实属不易。从最开始调研立项到最终顺利发表论文，他们历经了5年多的协同攻关。
而支撑他完成这项研究的源动力，不仅有其作为一名科研工作者对高性能工程材料的不断探索和追求，还有亲身经历带来的重要科研灵感。
郭林谈到，他自己也深受口腔问题的困扰。之前，他有一颗牙彻底受损，只能去医院接受种牙，并历经了半年多的治疗，十分痛苦。当时，他就在想什么时候可以用到这种先进技术来解决人们的口腔问题。
而且，目前临床使用的种植牙其实与我们的天然牙齿并不十分匹配，且使用寿命约在10年左右。若能够研发出与天然牙釉质的结构及性能类似的牙修复材料，将大大提升种植牙的使用寿命。

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图|郭林教授（来源：郭林）
郭林介绍说， “作为一名材料科学领域的研究工作者，我萌生了把自己擅长的纳米技术运用在牙齿修复材料上的想法，这也是我们后续长期研究的开端。 ”
他介绍说，除多级结构外，牙釉质还具有从内到外纳米线含量、纳米线取向等都在连续变化的梯度结构。该梯度结构在材料的力学性能方面起到了重要作用，不过现阶段距离实现还较远。
郭林教授表示，下一步团队将把重心转到复合材料成分与多级次梯度结构的调配控制研究上，通过优化制备工艺，尝试多级次梯度结构材料的宏量制备，为新一代牙齿修复材料的研发提供一种新的材料基础，推动中国牙齿修复材料研究和应用的发展。
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参考：
1.HeweiZhaoetal.Multiscaleengineeredartificialtoothenamel.ScienceVol375,Issue6580（2022）https://doi.org/10.1126/science.abj3343