Группа под руководством профессора Шиджеки Хонтсу (Shigeki Hontsu) из университета Кинки (Япония) при помощи лазера создала сверхтонкую биологически совместимую плёнку из гидроксиапатита толщиной 0,004 мм. Ею можно покрывать отдельные зубы, чтобы защитить их от кариозного поражения или сделать белее без использования методик, разрушающих эмаль.
Гидроксиапатит Ca10(PO4)6(OH)2 – основной минерал, наряду с другими соединениями кальция обеспечивающий твёрдость зубной эмали. Под воздействием кислой среды эмаль теряет кальций, и появляются участки её размягчения, способствующие формированию кариеса. Такое негативное воздействие в норме устраняется за счёт слюны, нейтрализующей кислоты и восстанавливающей минеральный состав эмали.
При недостаточно эффективной очистке ротовой полости и различных заболеваниях физиологические механизмы поддержания состава эмали не справляются. Формируется кариозное поражение, и требуется помощь стоматолога.
В последние годы разработка действенных профилактических мер в стоматологии связана с нанотехнологиями и биоинженерными исследованиями. Одно из перспективных направлений – создание биосовместимых материалов с высокой степенью чистоты и точно заданной микроструктурой. Основное внимание уделяется плёночным материалам. Они обладают необходимой гибкостью, а их частичная проницаемость устраняет негативное влияние на физиологические процессы. О первых успехах в этой области исследователи из университета Кинки заявляли ещё в 2007 году. Сейчас же удалось создать практически готовую методику.
Для получения тончайшей плёнки японская научная группа поместила фрагмент гидроксиапатита в вакуумную камеру, а затем подвергла его сжатию и облучению лазером в импульсном режиме. При этом выбивались отдельные микрочастицы, осаждаемые на кристалликах соли. Нагревание соли приводит к кристаллизации слоя гидроксиапатита. В дальнейшем соль удаляется растворением в воде, а раствор пропускают через фильтровальную бумагу.
После высушивания на её поверхности образуется тончайшая плёнка чистого гидроксиапатита – достаточно прочная, чтобы её можно было взять пинцетом.
Подобно мягким контактным линзам, незаметно покрывающим роговицу, такая плёнка становится практически невидимой при нанесении на очищенную зубную эмаль. Она придаёт зубам белизну и обеспечивает эмали дополнительную защиту, практически не нарушая её взаимодействия со слюной.
Процесс полной фиксации плёнки на поверхности зуба сейчас занимает около суток. Дальнейшие усилия исследователей направлены на поиск способов ускорить этот процесс и сделать процедуру более комфортной для пациентов.