دندان‌پزشکی در آستانه تحولی بزرگ

عطیه لواسانی

شاید این آرزوی همه ما باشد که دندان‌هایمان، بدون پوسیدگی و هرگونه آسیبی، تا آخر عمر سالم بماند و یا اگر دچار آسیب می‌شود، روش‌هایی سهل و آسان وجود داشته باشد که ضایعه دندانی را به راحتی جبران کرده و دندان را ترمیم نماید. دانش پزشکی تا حد زیادی توانسته است اطلاعات، روش‌ها و ابزار نگهداری و ترمیم دندان را در اختیار ما قرار دهد اما تا رسیدن به جایی که خیال‌مان از داشتن دندان‌هایی سالم و ماندگار تا پایان عمر راحت باشد، فاصله داریم.

نخستین گام برای داشتن دندان‌هایی سالم، نگهداری صحیح است. مرور نتایج برخی تحقیقات در این زمینه، آگاهی ما را برای حفظ سلامت دندان‌ها بیشتر می‌کند. برای مثال، روش غذا خوردن و جویدن غذا یکی از مهمترین اطلاعاتی است که برای سلامت دندان‌ها به آن نیاز داریم.

بررسی جدیدی از ذرات نانومقیاس که مینای دندان را تشکیل می‌دهند، به دانشمندان این امکان را داده است که نگاه دقیق‌تری به وضعیت دندان‌ها در زمان جویدن غذا داشته باشند.

محققان به بررسی کریستالیت‌های هیدروکسی آپاتیت، (رشته‌هایی از نانوذرات که مینای دندانی را تشکیل می دهند) پرداخته و آنها را تحت خراش و فشار قرار دادند تا پایداری این نانوذرات را در سطح بسیار دقیق مشاهده کنند.

«کریستالیت‌ها هیدروکسی آپاتیت»، واحدهای اساسی مینای دندان هستند که هر یک از آنها یک هزارم ضخامت موی انسان را دارند.

این کریستالیت‌ها بر روی یکدیگر انباشته شده و برای ساخت مینای دندان به پروتئین‌ها متصل می‌شوند.

این تیم تحقیقاتی، برای پژوهش خود از میکروسکوپ‌های قوی به منظور بررسی دندان‌های آسیای بزرگ واقعی انسان که برای ارتودنسی کشیده شده بودند استفاده کردند.

محققان از ابزارهایی مانند الماس برای ایجاد خراش بر روی این دندان‌ها استفاده کرده و همچنین آنها را تحت فشار قرار دادند تا حالتی مشابه با جویدن و گاز گرفتن را بر روی این دندان‌ها اعمال کنند.

آنها دریافتند که ایجاد حالتی مشابه با جویدن برای دندان‌ها، به مینای آنها آسیب بیشتری زده و به طور کلی جویدن غذا به دلیل سایش دندانی، آسیب بیشتری نسبت به عمل گاز زدن به دندان‌ها وارد می‌کند.

دلیل این امر این است که در سایش دندانی، ترکیبات شیمیایی که کریستالیت‌های هیدروکسی آپاتیت را به یکدیگر متصل می‌کند، شکسته شده و موجب جدا شدن این کریستالیت‌ها از یکدیگر و تغییر شکل و خرد شدن آنها می‌شود.

تا پیش از این تحقیق، اطلاعات دقیقی از نحوه واکنش دندان‌ها از میزان فشاری که به آنها اعمال می‌شود وجود نداشت اما در این پژوهش، محققان قادر شدند تا پیوندهای واقعی نانوشیمی بین کریستالیت‌ها را بررسی کنند.

بر این اساس، به نظر می‌رسد انتخاب غذاهایی که با سهولت بیشتری جویده می‌شوند و سختی کمتری دارند، برای سلامت دندان‌ها مفیدتر است. اما آنچه مسلم است اینکه ما قادر به کنترل تمامی شرایط و روش‌های زندگی‌مان نیستیم. بنابراین دیر و یا زود، سر و کارمان به دندان‌پزشکی می‌افتد. بد نیست بدانیم، آخرین دستاوردهای فناوری در حوزه دهان و دندان چه بوده است.

کاشت و پرورش دندان

 به روش مصنوعی

اگر دانش به سطحی از توانایی رسیده باشد که بتواند دندان را به طور مصنوعی کشت دهد، موفقیت بزرگی را به دست آورده است. حالا دانشمندان بریتانیایی روشی برای رشد مصنوعات مواد معدنی کشف کردند که می‌تواند موادی مشابه استخوان و مینای دندان پرورش دهد.

یک گروه از محققان به رهبری دانشمندان دانشگاه کوئین ماری لندن، روشی جدید برای رشد مواد معدنی مصنوعی را کشف کرده‌اند که می‌تواند منجر به تولید بافت‌های سخت بدن مانند استخوان شود.

این پیشرفت هیجان‌انگیز حکایت از آینده احیا کننده پزشکی دارد که در آن پزشکان می‌توانند بافت‌های سخت مانند مینای دندان و استخوان را رشد دهند.

پوشش مینا که ما روی دندان‌های خود داریم، یک ماده بسیار معدنی است که فوق‌العاده قوی است. حفظ پوشش مینای دندان یکی از بزرگترین چالش‌های دندانپزشکی مدرن است، زیرا می‌تواند مستقیما بر روی طول عمر دندان افراد تاثیر بگذارد و همچنین یکی از بافت‌های بدن است که نمی‌توان آن را بازسازی کرد و بدن نیز نمی‌تواند آن را بازیابی کند.

پیدا کردن راهی برای تحریک بازسازی مینای دندان، چالش بزرگی برای علم مواد مدرن است و طی چند سال گذشته محققان روی چندین روش، از استفاده از لیزرهای کم قدرت برای تحریک سلول‌های بنیادی دندان‌های انسان گرفته تا دستیابی به یک فرمول خمیر دندان پپتیدی که بتواند مینای دندان را بر روی دندان‌ها مجددا ایجاد کند، کار کرده‌اند.

دانشمندان طی سال‌های اخیر مشغول بررسی انواع روش‌هایی هستند که بتواند سبب بازسازی بافت‌های سخت شود.

اما آخرین پیشرفت، یک روش متفاوت است. استفاده از مواد پروتئینی که می‌تواند رشد نانوبلورهای آپاتیت را به نحوی که به لحاظ ساختاری مشابه مینای دندان باشد، میسر کند. این بدان معنی است که محققان می‌توانند یک نانومواد مصنوعی را طوری کنترل کنند که به ایجاد ساختارهای مصنوعی که می‌تواند رفتار انواع مختلفی از بافت‌های سخت را تقلید کند، منجر شود.

این کشف کلیدی امکان استفاده از پروتئین‌های نامنظم برای کنترل و هدایت روند کانی‌سازی در مقیاس‌های مختلف را فراهم کرده است. از طریق این روش، یک تکنیک برای ایجاد ساده مواد مصنوعی توسعه داده شده است. سادگی و تطبیق‌پذیری این پلت‌فرم، فرصت‌های جدید برای درمان و بازسازی بافت‌های دندانی را فراهم می‌کند.

ترمیم‌هایی با ماندگاری حداکثری

صرف‌نظر از موفقیت‌هایی که در زمینه تولید مصنوعی بافت‌های مختلف تشکیل دهنده دندان در حال حصول است، موفقیت محققان در برخی دیگر از رشته‌های فناوری نیز به طور مستقیم در پیشرفت دندان‌پزشکی تاثیرگذار

خواهد بود.

به عنوان نمونه، موفقیت محققان در حوزه مواد و فلزات، دستاورد بزرگی را برای دندان‌پزشکان به همراه داشته است.

محققان دانشگاه رایس برای اولین‌بار سخت‌ترین فلز شناخته شده با مقاومت چهار برابر بیشتر از تیتانیوم را در آزمایشگاه تولید کردند.

این سخت‌ترین آلیاژ فلزی ساخته شده توسط بشر، حاوی مقداری طلا است که با توجه به مقاومت چهار برابری آن در مقایسه با تیتانیوم، بهترین جایگزین برای ایمپلنت‌های دندان و مفاصل بدن است.

مهمترین دلیل استفاده از تیتانیوم در ساخت مفصل زانو و ران، همان ویژگی منحصر به فرد این فلز یعنی داشتن مقاومت بسیار بالا همراه با سطح کاملا صاف و مقاومت کامل در برابر اکسید شدن در بدن است.

محققان معتقدند که با در نظر گرفتن مشکلات جراحی تعویض مفصل ران و زانو در کنار عمر حداکثر۱۰ساله این مفاصل، باید آلیاژ فلزی جدید با خواص بهترین فلزهای جدول تناوبی ساخته شود.

به کارگیری هر فلز یا آلیاژ جدید مستلزم داشتن خواص تیتانیوم است، چرا که تیتانیوم جزو معدود فلزاتی است که در فعالیت استخوان‌سازی و ایجاد پیوند محکم با محل پیوند مشکلی ندارد.

بیشتر دانشمندان از خواص بی‌نظیر طلا و تیتانیوم آگاه هستند، اما ساخت ترکیب هوشمندانه دو عنصر گرانبها با رعایت درصد تلفیق در تولید آلیاژ جدید با مقاومت بسیار بالا بزرگترین چالش است.

پیش بینی می‌شود با ساخت آلیاژ جدید طلا و تیتانیوم، تحولی عظیم در پزشکی به وقوع بپیوندد و این موفقیت، مستقیما بر فناوری تولید ایمپلنت و روند ترمیم دندان‌ها تاثیرگذار باشد.