在全球範圍內，數十億人受到牙釉質喪失造成的蛀牙的影響。
我們牙齒的進化已經進行了數億年。牙齒的外層是琺瑯質，是人體中最堅硬的組織。
與肌肉和皮膚等其他組織不同，搪瓷是一種無機材料。當它破裂或碎裂時，它不會自我再生。
因此，已經開發了多種人造材料作為替代物。
浙江大學醫學院附屬口腔醫院副院長付伯平說：“我們希望獲得一種與天然材料完全相同的材料。但是目前仍很難實現這一目標。仍然存在差異。製成的材料很難永久保持效力。”
捐贈的牙齒已經送到浙江大學化學系唐瑞康教授的實驗室。
在化學家看來，搪瓷是一種無機磷灰石，主要由一種叫做磷酸鈣的化學物質組成。
搪瓷的原料很容易獲得，但其結構使搪瓷如此堅硬，太複雜而無法複製。
在自然界中，牙齒，骨頭和貝殼是通過稱為生物礦化的過程形成的，在這種過程中，生物體可以控制細胞並管理無機結晶的整個過程。管理非常精確但複雜。
生物礦化的過程仍然是人類的一個謎。但是科學家觀察到了最初的幾個步驟。例如，當殼或牙齒生長時，它將首先在成熟的硬組織上產生前體層，以誘導晶體生長。
教授說，這就像上面有被子。但是該層需要具有良好的結構，並與下面的搪瓷緊密相連。
那麼科學家如何製造這樣的一層呢？
他們腦海中浮現的第一個想法是將磷酸鈣製成納米級顆粒。他們曾希望小尺寸可以更好地適合搪瓷結構。但是他們的第一次嘗試失敗了。
實際上，只要我們將顆粒鋪展在牙釉質的頂部，顆粒與牙釉質表面之間就會存在間隙，並且無法實現生長。
此後，人們做出了更多努力，將顆粒直徑進一步縮小到僅一納米。
它成功連接到牙齒。但是沿著解決方案，也出現了新問題。
當這些細小的無機顆粒放在一起時，它們會在眨眼之間互相結塊，稱為結晶。它是如此之快以至於科學家無法控制它，以防止它形成太脆弱而無法使用的結構。
科學家意識到，他們需要放棄傳統的結晶方式，而使用一種稱為聚合的新策略。
塑料是我們生活中無處不在的最著名和廣泛生產的聚合物之一。與無機物相比，塑料具有很高的可塑性，因此我們幾乎可以將其製成所需的任何形狀或結構。
在分子水平上，聚合物是通過連接較小的重複化學單元而製成的大分子。在製造過程中，科學家使用一種稱為封蓋劑的化學物質來塗覆這些亞單元，並防止它們彼此連接，直到以所需的方式收集它們為止。隨著封端劑的去除，子單元很快就會鏈接成更長的鏈，從而形成一個完整的塑料塊。
製備聚合物的策略將用於再生瓷釉。
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搪瓷由磷酸鈣組成，因此科學家在磷酸鈣前體溶液中添加了一種稱為三乙胺的封端劑。
現在，內部的磷酸鈣離子無法結晶，因為封端劑可防止它們彼此結塊。凝膠狀材料將是液體搪瓷。一旦將其塗抹在人的牙齒上，被設計為揮發性的蓋帽劑將很快被去除，並且在口腔環境中，將開始再生。
在短短48小時內，它將增長約2.5微米。
超小簇成功融合到天然搪瓷的魚鱗狀結構上。我們可以發現新層完全基於原始組織。其結構和機械特性與自然生長的層相同。
傅伯平先生說，這種方法是開創性的。但是，直到它達到臨床應用為止，仍有許多工作要做：“我們希望它能增長到幾百微米的高度，在臨床上相當於十分之幾毫米。然後在臨床上，我們會對此感興趣。一個緩慢的過程，這使我們有些焦慮。”
除了牙科用途外，新突破還證明了人類有潛力更好地再生牙齒和骨骼等任何生物材料，甚至任何無機材料。想像一下一個世界，在這個世界中，刮擦的鏡頭或破裂的牆壁僅需幾滴原材料就能自我修復。
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