几滴药水，原装补牙！浙大科学家发明神奇补牙药水

该研究第一作者为邵长鹆博士，通讯作者为唐睿康教授和刘昭明博士。

补牙之苦，过程难受钱包空空我都认了，最后苦也吃了钱也花了，然后还没补利索，那才真的闹心呢。

真找个对象赖，就得赖牙齿这个东西不科学。

我们说的补牙，一般补的是牙釉质。牙釉质是我们身上最坚硬的生物材料，摩式硬度仅比金刚石略低，和水晶差不多。之所以这么硬，是因为它的主要成分96%都是无机矿物，根本就是一块羟基磷灰石晶体，晶体紧密排列，让牙齿坚如磐石，嗑瓜子啃排骨都不在话下。

牙釉质（enamel）在牙齿的最外层

但是呢，牙釉质这个东西，它是不能再生的。不像骨骼等其他坚硬的人体“材料”，牙釉质内不含细胞，几乎就是完全的无机物，可以说你换完牙有多少就是多少，之后只有磨损得更少，不带变多的。

如果你爱“啃硬骨头”，或者爱吃酸甜又不十分注意口腔卫生，牙釉质的消耗就更快了。

而不光我们觉得补牙难，对科学家来说，修复牙釉质也是历史性的大难题。

从汞合金到树脂再到陶瓷，形形色色的材料主要的作用还是“填补”。通俗点儿说就是这有一个洞，我放点东西进去给你抹平咯。

这种修补方式对付不了比较小的裂隙，而且与原本的牙齿结合也不紧密。我之前去补牙的时候，医生就反复叮嘱我闲着没事舔一舔补的地方，万一填料掉了，赶紧回去找他再补。

当然也有科学家尝试让牙釉质自己再“长”出来，这个思路在科学上叫做仿生矿化。科学家们有直接进行矿化反应的，有利用蛋白质/肽诱导的，有用水凝胶的。但是天然牙釉质的结构十分的致密复杂，这些方法都没办法大规模复制，自然更不能满足临床的需求了。

那么浙大的科学家们又是怎么解决这个难题的呢？

研究者也是从生物本身获得的灵感。有些研究在观察生物硬组织形成的过程中发现，在生物矿化发生的最前端，实际上存在着结晶物的前体物质，正是这种结构保证了硬组织能够继续外延。

这个可能不太好理解，咱们举个不一定恰当的例子。树枝抽条的时候，长出来的是柔软的嫩枝，嫩枝逐渐生长，外皮逐渐粗糙变成老枝。大概就是这种感觉。

于是研究者们就想啊，我们是不是也可以在实验室里模仿这个生物过程呢？

牙釉质的主要组成成分是羟基磷灰石（HAP），联系它的前体无定形磷酸钙（ACP），或许能够实现目的。

另外要解决的问题就是ACP的颗粒大小问题。之前的研究发现，2nm的ACP可以连接到HAP上，但是不能继续“生长”；更小的离子簇更容易聚集和融合，但是呢，小的离子簇又不那么稳定。

最终研究者们找到了一个不错的解决办法。他们在磷酸钙离子簇（CPIC）溶液中添加了一种小分子稳定剂三乙胺（TEA），它的好处就在于可以轻易挥发掉，不影响之后生成的HAP的纯度。

如此制作出来的CPIC溶液，电镜下离子簇的大小1.5±0.3nm，形态至少能够保持两天的稳定。

那么它的修复效果又如何呢？

可以说，好得让人吃惊了~

研究者们把溶液滴在人工龋齿上，然后把牙齿放进模拟口腔环境的溶液中。经过48小时放置，虽然看起来平平无奇，但牙釉质已经重新“长”回来啦~

蓝色为原本的牙釉质，绿色是新长出来的

经过检查，牙齿上“长”出了厚度2-2.8微米的新牙釉质，质地非常均匀，晶体排列方式与原本的牙釉质基本一样，在电镜下根本看不出来二者的区别。

同时，各种物理特性的测试也显示，新生牙釉质的耐磨性、硬度都和天然牙釉质几乎一模一样。

这里还有个有趣的实验室小插曲。一作邵博士第一次把修复后的电镜照片拿给唐教授看的时候，唐教授端详了半天，甚至怀疑是修复材料脱落了，电镜拍到的根本就是原来的牙齿。后来在修补溶液里加了荧光指示剂，实验组才真的确认，修复效果就是和原生一样一样儿的。

右侧的新生牙釉质和左侧的原生牙釉质完全一样

目前来看，这项技术的主要问题是，实验中新生牙釉质的最大厚度就是2.8微米了。研究者们认为，这个是晶体生长速度和ACP稳定之间的矛盾，后续找到更好的稳定剂应该能够改善。另外，咱也可以选择多“镀”几层

据说，唐教授本人门牙上就有一处不能补的牙隐裂，他正准备亲身上阵试试修复液的魔力。

希望唐教授的牙长好了之后千万别忘了我们，牙齿炸了的小满还等着呢。

参考资料：

[1]https：//advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw9569

[2]http://ac.zju.edu.cn/2019/0902/c16466a1614972/page.htm