Structure et composition de l'émail dentaire révélées dans les cartes 3d à l'échelle nanométrique


Structure et composition de l'émail dentaire révélées dans les cartes 3d à l'échelle nanométrique

À l'aide de la technologie à l'échelle nanométrique, les chercheurs ont, pour la première fois, produit des cartes 3-D détaillées de la composition et de la structure de l'émail dentaire humain mature. Les cartes montrent la position des atomes essentiels au processus de carie dentaire.

La nouvelle étude donne des informations détaillées sur les ions traces importants dans la structure difficile de l'émail dentaire.

L'équipe d'ingénieurs en matière de matériaux et de structures et de dentistes - de l'Université de Sydney en Australie - a produit les cartes 3-D en utilisant une technique de microscopie relativement nouvelle appelée tomographie par sonde atomique.

Les chercheurs décrivent leur travail dans un article publié dans le journal Avances scientifiques Et suggère qu'il devrait aider à améliorer l'hygiène bucco-dentaire et à prévenir les caries ou la carie dentaire.

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 60 à 90% des écoliers et près de 100% des adultes dans le monde ont des cavités dentaires, qui se produisent par la dissolution progressive de l'émail dentaire.

L'émail dentaire humain est le tissu le plus dur du corps. Il protège les dents de l'usure du broyage quotidien et de la mastication ainsi que de l'attaque chimique.

Les scientifiques ont déjà établi que la résistance mécanique et la résistance à la fatigue de l'émail dentaire proviennent de sa structure hiérarchique complexe de faisceaux de nanocyanates d'hydroxyapatite (HAP) disposés périodiquement.

Possibilité de nouveaux traitements pour protéger l'émail dentaire

La nouvelle étude donne des informations détaillées sur les ions traces importants dans la structure difficile de l'émail dentaire.

  • Les taux de carie dentaire ont considérablement diminué aux États-Unis au cours des 40 dernières années, sauf chez les jeunes enfants, où ils ont récemment commencé à augmenter
  • 42% des enfants des États-Unis âgés de 2 à 11 ans ont une décroissance dans leurs dents primaires
  • 92% des adultes américains âgés de 20 à 64 ans ont eu une carie dentaire dans leurs dents permanentes; 26 pour cent ont une carie non traitée.

L'auteur principal Julie Cairney, ingénieur en matériaux et structures et professeur à la Faculté de génie et technologies de l'information de Sydney, déclare:

«La structure de l'émail dentaire humain est extrêmement complexe et, bien que nous savions que les ions de magnésium, de carbonate et de fluorure influencent les propriétés de l'émail, les scientifiques n'ont jamais pu capturer leur structure à une résolution ou une définition suffisamment élevée».

L'un des principaux résultats de l'équipe entoure les régions riches en magnésium entre les nanocodes d'hydroxyapatite qui forment la structure de l'émail dentaire.

Le professeur Cairney dit que c'est la première preuve directe qu'une phase de phosphate de calcium amorphe et riche en magnésium joue un rôle essentiel dans la régulation du comportement des dents. Une telle phase a déjà été proposée, mais sans preuve.

L'un des chercheurs principaux de l'étude, le Dr. Alexandre La Fontaine du Centre australien de Sydney pour la microscopie et la microanalyse, a déclaré:

"La cartographie a le potentiel de nouveaux traitements conçus autour de la protection contre la dissolution de cette phase amorphe spécifique".

Une autre découverte importante a été que l'équipe pourrait également voir des «agglomérations à l'échelle nanométrique» de matière organique dans la structure 3-D.

La présence de grappes organiques suggère que les protéines et les peptides se produisent dans des modèles disparates dans l'émail, plutôt que tout au long des interfaces nanorod, comme on l'avait pensé auparavant.

La nouvelle compréhension de la façon dont les formes d'émail contribuera également à la recherche sur la réminéralisation des dents."

Dr. Alexandre La Fontaine

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