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掉落的头发能挽救不可再生的牙釉质?科学家告诉你是真的!

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有没有想过,你每天掉落的头发,有一天可能会成为保护牙齿的“秘密武器”?

最新科学研究表明,从头发中提取的角蛋白,不仅能修复牙釉质,甚至能“长”出全新的保护层。这不是谣言,而是已发表在顶级期刊《先进医疗材料》上的研究成果。

永恒的遗憾:为什么牙釉质“死”不能复生?

在我们身体的奇妙构造中,牙釉质堪称一个独特的矛盾体。它既是人体最坚硬的组织,却也是最脆弱的。说它坚硬,是因为其硬度堪比钢铁,能够承受数十年的咀嚼磨损;说它脆弱,是它与骨骼和毛发不同,牙釉质不能再生。一旦失去,它就永远消失了。这是牙科医学界长期面临的困境。

这个困境的根源在于牙釉质的特殊构造。牙釉质中96%的成分是羟基磷灰石矿物质,仅有极少量的有机物和水分。这种高度矿化的结构赋予它无与伦比的硬度,却也剥夺了它的生机。牙釉质形成细胞(成釉细胞)在牙齿萌出后就会逐渐凋亡,这意味着牙釉质成了一支“没有后勤补给的精锐部队”。

我们的日常生活正在加速牙釉质的消耗。碳酸饮料的pH值足以溶解牙釉质;果汁中的果酸同样具有腐蚀性;不当的刷牙习惯更如同用砂纸打磨宝贵的牙釉质……

传统含氟牙膏的作用,好比给风化的墙壁“重新上光”。它可以促进矿物沉积,延缓损坏,却无法重建已失去的结构。随着全球饮食习惯改变,牙釉质磨损问题呈现年轻化趋势。这些都在呼唤着一种真正能够修复牙釉质的全新方案——全新的、真正能够修复而不仅仅是保护牙釉质的解决方案。

自然的魔法:角蛋白如何“催生”新保护层?

在寻找解决方案的过程中,英国伦敦国王学院的谢里夫·埃尔沙卡维博士及其团队将目光投向了我们身体里一种既普通又非凡的蛋白质——角蛋白。这种蛋白质不仅构成了我们每天都会脱落的头发、不断生长的指甲,还存在于动物的羽毛和蹄角中。角蛋白以其卓越的机械强度和生物相容性而闻名,这些特性正是修复牙釉质所迫切需要的。

研究团队选择从羊毛中提取角蛋白——这一选择既考虑了原料获取的便利性,也体现了对替代来源的探索。通过一系列精密的水解纯化工艺,研究人员获得了高纯度的角蛋白溶液。当这种溶液被涂覆在牙齿表面时,一场肉眼看不见却精妙绝伦的“自然魔法”就此展开。

最令人惊叹的变化发生在角蛋白涂层与唾液相遇的时刻。唾液,这个我们身体自产的“智能溶液”,其中富含的钙离子、磷酸根离子等矿物质,成为角蛋白发挥魔法的关键原料。在接触到这些离子后,角蛋白会自发地搭建起一个微观的“晶体脚手架”。这个过程的精妙之处在于,角蛋白分子中的特定氨基酸序列能够精确识别并吸附唾液中的矿物质,引导它们按照特定的空间构型进行排列。这个微观支架就像一个充满智慧的“矿物捕手”,其工作效率令人惊叹。实验数据显示,在角蛋白支架的引导下,矿物质沉积的速度比自然再矿化过程快了很多。关键是,这种沉积不是杂乱无章的随机堆积,而是在分子水平上的有序组装。

随着时间推移,这些矿物质在角蛋白模板上持续沉积,最终“生长”出一个在成分和功能上都与天然牙釉质惊人相似的坚固保护层。电子显微镜观察显示,这个新生层的晶体排列方式与天然牙釉质的羟基磷灰石晶体极为相似,这是传统氟化物再矿化无法实现的精细结构。

从羊毛中提取角蛋白 图源:英国伦敦国王学院

未来的展望:可持续的护牙方案离我们有多远?

角蛋白修复技术的突破,在于它从“防”到“治”的跨越。它并非给牙齿穿一件简单的“防护服”,而是利用角蛋白在牙齿表面引导唾液中的矿物质,主动“搭建”出一个成分和保护功能都与天然牙釉质高度相似的坚固涂层。这标志着它从根源上改变了“游戏规则”,实现了从被动延缓磨损到主动引导“再生”的质变。

正如论文所述,角蛋白在牙齿表面形成致密的矿化屏障,并阻断敏感的神经通道。这意味着,相关技术不仅能通过修复牙釉质结构来快速缓解牙齿敏感,更能防止其未来进一步的损伤,做到“标本兼治”。

更令人振奋的是这项技术的环保价值。论文第一作者萨拉·加米亚明确表示:“角蛋白能可持续地从头发等生物废料中获取,消除了对传统塑料树脂的需求。” 掉落的头发有朝一日能“变废为宝”成为保护牙齿的利器?想想都激动人心。

研究人员透露,基于角蛋白的牙釉质修复产品有望在两到三年内上市。这个时间表是基于目前已经完成的临床前研究进展和正在筹备的临床试验计划。届时,它将主要以两种形式问世:供日常使用的牙膏和供牙医使用的专业凝胶。这两种产品将形成互补:日常牙膏用于预防和维护,专业凝胶则用于治疗已出现的早期损伤。

从更广阔的视角来看,这项技术代表着材料科学和医学的深度融合。它不仅仅是一种新产品,更是一种新理念的实践——将生物废弃物转化为高价值的医疗资源,将被动的疾病治疗转变为主动的再生修复。随着相关技术的成熟和推广,我们或许正在见证一个新时代的开启——一个健康维护不再是消耗资源,而是参与资源循环;不再是对抗自然,而是学习自然智慧的全新时代。

内容来自:我是科学人

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2025-11-21