Hidroksiapatit je važna komponenta tvrdih tkiva. Na primjer, zubna gleđ ima najveću koncentraciju minerala. Budući da disfunkcionalna mineralizacija hidroksiapatita može dovesti do medicinskih problema poput zubnog karijesa, razumijevanje puta mineralizacije hidroksiapatita je od velikog interesa.
Istraživači sa Univerziteta Illinois u Čikagu sada su izvjestili o novim nalazima o nukleaciji i rastu hidroksiapatita za koje se nadaju da će pomoći u razvoju novih medicinskih tretmana za zarastanje koštanih i zubnih šupljina.
„Do sada ovi putevi, posebno u ranim fazama kada molekuli tek počinju da se organizuju u strukturu, nisu bili jasno shvaćeni“, rekao je koautor studije Prof. Reza Šahbazijan-Jasar, sa Odjeljenja za mašinsko i industrijsko inženjerstvo Univerziteta, u univerzitetskom saopštenju za štampu.
U svojim eksperimentima istraživači su snimali slike procesa mineralizacije u visokoj rezoluciji u stvarnom vremenu u modelu vještačke pljuvačke, koristeći mikrouređaj koji je omogućio upotrebu elektronske mikroskopije sa tečnim modelom. Ova metoda im je omogućila da prate hemijske reakcije u modelu na najmanjoj skali.
Primijetili su da se i direktne i indirektne formacije kristala hidroksiapatita mogu postići lokalnim varijacijama energetskih puteva za nukleaciju i rast.
„Kontrola rastvaranja amorfnog kalcijum fosfata utiče na skupljanje kristala hidroksiapatita u veće agregate“, rekao je Prof. Šahbazijan-Jasar.
Istovremena koegzistencija ovih puteva objašnjava zašto su različite grupe pokazale naizgled različite ili suprotne rezultate, nastavio je on.
Pored toga, istraživači sada razumiju kako hidroksiapatitni materijali nastaju i rastu na amorfnoj podlozi od kalcijum-fosfata. Prof. Šahbazijan-Jasar je prokomentarisao rezultate studije:
„Boljim razumijevanjem ovih puteva naučnici su korak bliže inženjerskim načinima za bolje liječenje zubnih bolesti i povreda kostiju – poput onih od trauma – ili sprječavanja medicinskih stanja koja se mogu razviti kod poremećaja normalnih procesa mineralizacije u tijelu“.
Prema Prof. Šahbazijan-Jasaru, istraživači sljedeći put namjeravaju da istraže kako molekularni modifikatori mogu uticati na proces biomineralizacije, što je presudno u razvoju efikasnih lijekova. Ovo naučno istraživanje pod naslovom „Revealing nanoscale mineralization pathways of hydroxyapatite using in situ liquid cell transmission electron microscopy,” objavljeno je 18. novembra 2020. u izdanju časopisa Science Advances.
Izvor: Dental Tribune
