蛀牙者有福 陸發明修補液

全球蛀牙者的福音來了！浙江大學研究團隊近日發明的「藥水」仿生修補液，可望讓牙齒修復由「填補」時代進入「仿生再生」階段──只需兩滴，48小時內琺瑯質（牙釉質）缺損處即可「長」出修護層，與原有組織無縫連結；不僅足以「以假亂真」，甚至能「騙過」電鏡圖（掃描電子顯微鏡）、牙醫。

國際學術期刊《科學進展》（Science Advance）日前網上發表的〈Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth〉一文，浙江大學化學系教授唐睿康、化學系博士劉昭明為學術論文的共同通訊作者，化學系博士邵長鵒則是第一作者。

劉昭明對研究團隊發表成果相當自信，「我們用了與人體相同的材料，實現了結構性的完全修復，和本體組織幾乎一模一樣。」德國知名生物礦化學家、康斯坦茲大學Helmut Colfen教授也給予高度評價，認為此為他所知道，迄今為止最好的琺瑯質修復材料，可望在臨床上真正實現琺瑯質的原位修復。

琺瑯質是牙齒最外層的組織，也是哺乳動物體內最堅硬的組織，讓人類的牙齒得以自如地切割、研磨食物。論文中提到，成熟的琺瑯質並不具有細胞，損傷後基本上不能自我修復。俗稱「蛀牙」的齲齒等牙齒疾病，均由琺瑯質的消耗、損傷流失為開端，而齲齒正是全球最常見的慢性疾病之一。

由於琺瑯質結構的複雜性，至今尚未能有效獲得與天然琺瑯質多級結構，全然一致的大面積修復層，達不到臨床應用要求、無法真正應用於修復牙齒。現今牙科臨床上常見的複合樹脂、陶瓷等修補措施，常用於牙齒的「大洞」修補；唐睿康團隊則由琺瑯質的小面積缺損開始著手，讓補救牙齒的時間更為提前。

唐睿康團隊由生物成骨過程獲得啟發，劉昭明表示，「斑馬魚骨骼的生長，海膽的刺的生長，都是一個在無定形礦物層上實現晶體外延生長的過程。」研究團隊提出一種全新的修復策略，模擬生物礦化前沿誘導琺瑯質外延再生，關鍵在於一種新型的磷酸鈣團簇（CPICs）。

研究團隊將富含磷酸鈣團簇的溶液，用滴管滴在人工齲齒表面，隨後放入一個模擬口腔唾液環境的溶液中。接下來的48小時內，新的琺瑯質內長出，唐睿康指出，「齲齒的表面首先形成了一個仿生礦化前沿」，完全結合於需要修補的琺瑯質介面上，並長出類似於釉柱結構的晶體，且朝特定的方向有序排列。

根據實驗資料，48小時後，琺瑯質「長」高了2-3微米。力學性能測試也顯示，長出來的人工琺瑯質硬度、彈性模量，與天然琺瑯質的數值幾乎相同；外形方面更是「以假亂真」，電鏡圖辨別不出人工修補痕跡，即使牙醫也不能靠其經驗，分辨出修復前後的琺瑯質。

研究團隊期盼，此一研究能將牙齒修復從「填補」時代帶進「仿生再生」階段。唐睿康本人的門牙上有一處隱裂，他自告奮勇、主動提議未來在自己身上進行實驗，展開仿生礦化琺瑯質修復的實際驗證。

但研究團隊也強調，若要真正實現臨床應用，此一技術仍需經過嚴格的動物實驗、臨床驗證。「雖然我們實現了天然牙釉質的結構性原位修復，但牙缺損形式繁多，下一步需要針對不同的情況進一步研發修復模型，確保可控與有效。」邵長鵒如是說。

又稱牙釉質，是牙齒最外層的組織，為哺乳動物體內最堅硬的組織，成熟的琺瑯質96-99%由無機物（主要為鈣與磷）組成，其他則是水及有機物。琺瑯質內部並不具神經與血管，除可咬碎食物，亦可保護下層的牙本質；琺瑯質不會再生，當有蛀洞產生後，無法如同哺乳動物的其他組織可自行修復。（賴廷恆）