$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Зубная эмаль — это твердая минерализованная поверхность зубов человека. Он состоит из многочисленных игольчатых кристаллов апатита, которые объединены в организованные параллельные призмы, чтобы обеспечить уникальную механическую прочность и биологическую защиту, которую обеспечивает эмаль1-2. В отличие от других минерализованных тканей, таких как кость и дентин, зрелая эмаль бесклеточная и не может восстанавливаться после значительной потери минералов1-2, что часто происходит в виде кариеса или эрозии зубов. Коммерчески доступные продукты, такие как фторсодержащие лаки, зубные пасты и жидкости для полоскания рта, эффективны для реминерализации эмали, но ни один из них не обладает потенциалом для стимулирования образования организованных кристаллов апатита. Клинически традиционное лечение для восстановления эмали включает в себя процедуру пломбирования искусственными материалами, такими как амальгама, керамика или композитная смола. Однако эти материалы обычно плохо взаимодействуют с натуральными тканями, окружающими поражение, потому что их структура, компоненты и свойства отличаются от натуральной эмали. В результате вторичный кариес часто развивается со временем на границе между зубом и инородными материалами. Таким образом, in situ повторное отрастание эмали с плотной поверхностью раздела является привлекательной мишенью для областей материаловедения и стоматологии. Одним из наиболее перспективных путей достижения этой цели является биомиметический синтез эмалевого материала на поверхности эмали. В последнее время были предприняты многочисленные попытки in vitro получить эмалеподобные материалы с использованием биомиметических систем, содержащих наноапатиты или различные органические добавки 4-12. Тем не менее, разработка оптимальной биомиметической стратегии для стимулирования реминерализации кристаллов для достижения идеальной плотной границы раздела все еще остается сложной задачей.
Во время минерализации эмали ориентированный рост и удлинение кристаллов апатита регулируется матрицей, богатой амелогенинами 1,13-14. Чтобы имитировать органическую матрицу при развитии эмали, в данной работе мы описываем подробный протокол изготовления гидрогеля амелогенин-хитозан (CS-AMEL) для восстановления эмали in situ на поверхности эмали, вытравленной кислотой, используемой в качестве модели для эрозивных поражений. Будучи «наиболее универсальной средой для выращивания» кристаллов 15, гидрогелевые матрицы имеют преимущество перед системой растворов, поскольку клинически они проще в обращении. Кроме того, CS-AMEL является биосовместимым, биоразлагаемым и обладает уникальными антимикробными и адгезионными свойствами, которые выгодно отличаются от других биомиметических систем для стоматологического применения 16. Важно отметить, что минерализация кристаллов апатита in situ на поверхности эмали обеспечивает плотную границу раздела между ремонтируемым слоем и натуральной эмалью, что потенциально может повысить долговечность реставраций и предотвратить образование нового кариеса на краю реставрации.