2020年7月2
西北大学的研究人员已经破解的秘密之一蛀牙。在人类搪瓷的一项新的研究,材料科学家首次确定少量杂质原子可能导致搪瓷的力欧洲杯足球竞彩量,也使材料更多的可溶性。他们也是第一个确定杂质具有原子级分辨率的空间分布。
龋齿——更好的被称为蛀牙,牙齿的破裂是由于细菌。(“龋齿”是拉丁语“腐败”)。这是最常见的慢性疾病之一,一个主要公共卫生问题,尤其是随着人类平均寿命的增加。
西北发现搪瓷的基石——详细到纳米级,可能导致更好的理解人类蛀牙,以及遗传条件影响牙釉质的形成,从而导致高度受损或完全没有搪瓷。
搪瓷,人类牙齿的保护外层,涵盖整个皇冠。它的硬度来自矿物含量高。
“搪瓷已经坚硬耐磨,能承受的力量与咀嚼几十年来,“说Derk Joester,他领导了这项研究。
“然而,釉质再生潜力非常有限。基础研究可以帮助我们理解搪瓷可能形式,这将帮助开发新的干预措施预防和治疗龋齿和材料。欧洲杯足球竞彩知识也可以帮助预防或改善患者先天性牙釉质的痛苦。”
这项研究将发表在《华尔街日报》7月1日自然。
相应的作者,Joester是材料科学和工程学副教授麦考密克工程学院。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球卡伦·DeRocher和保罗J.M.史密兹,博士生和博士后,分别在Joester的实验室,co-first作者。
阻碍搪瓷研究的一个主要障碍是其复杂的结构,功能跨多个长度尺度。搪瓷,可以达到几毫米的厚度,是一个三维编织的棒。
每一杆,宽约5微米,是由成千上万的个人羟基磷灰石微晶非常细长。微晶的宽度在几十个纳米的顺序。这些纳米微晶瓷釉的基本构建块。
也许人类独有的釉质、微晶的中心似乎更多的可溶性,Joester说,和他的团队想明白为什么。研究人员着手测试如果小搪瓷组分的构成不同单一微晶。
使用尖端定量量子技术,研究团队发现人类的釉质微晶具有核壳结构。每个微晶都有一个持续的晶体结构与钙、磷酸和羟基离子安排定期(shell)。
然而,在微晶的中心,更多的这些离子被替换为镁、氟化钠、碳酸盐岩和(核心)。在核心,两种富含镁层旁边的钠,氟化和碳酸根离子。
“令人惊讶的是,镁离子形成两层两侧的核心,就像世界上最小的三明治,直径只有一米的6/1000000000,“DeRocher说。
检测和可视化所需的夹层结构在低温下扫描透射电子显微镜(cryo-STEM)和原子探针断层扫描(APT)。Cryo-STEM分析揭示了常规的原子排列的晶体。倾向于允许研究人员确定少量杂质原子的化学性质和位置事实上决议。
研究人员发现强有力的证据表明,核壳结构和产生的残余应力影响人类釉质微晶的溶解行为,同时也提供了一个合理的途径外在搪瓷的增韧。
“可视化的能力的化学梯度的纳米增强了我们理解搪瓷如何形成并可能导致新方法来改善搪瓷的健康,”史密兹说。
本研究建立在早期工作,出版于2015年,研究人员发现,微晶被极其非晶薄膜粘合在一起,在从微晶组成有所不同。
论文的标题是“化学梯度在人类釉质微晶。”除了Joester, DeRocher史密兹,论文的其他作者李纳斯Stegbauer,迈克尔·j·科恩,莱尔·m·戈登和詹姆斯·m·Rondinelli西北;Berit h·古奇,迈克尔·j . Zachman和莉娜f . Kourkoutis康奈尔大学的;Prasanna诉Balachandran,弗吉尼亚大学的。
来源:https://www.northwestern.edu/