A complexa estrutura denominada Dentina
Os dentes têm de servir pra vida toda, apesar de serem sujeitados a pressões extremas.
Mas a maior falha na resistência dos dentes não é totalmente compreendida. Um time interdisciplinar formado por cientistas da Charite Universitaetsmedizin, em Berlim, analisou a complexa estrutura da dentina. Em laboratórios na Alemanha e na França eles puderam revelar que as partículas minerais são pré-comprimidos.
A tensão interna trabalha contra a propagação de fissuras e aumenta a resistência da bioestrutura.
Os engenheiros usaram essas tensões para fortalecer os materiais para fins técnicos específicos. Agora parece que a evolução tem conhecimento de “longa data” deste truque, e usa-o em nossos dentes. Diferente dos ossos, que são parcialmente feitos de células viva, dentes humanos não são capazes de reparar danos e se regenerar.
Sua massa é feita de dentina, um material similar aos ossos, constituido de nanopartículas minerais. Essas nanopartículas são incorporadas em fibras de proteína de colágeno, com as quais estão firmemente ligadas. Em cada dente, essas fibras podem ser encontradas, tornando os dentes mais duros e resistentes a danos. Ainda assim, não sabemos como interromper as fissuras nos dentes.
Agora os pesquisadores do Instituto Charite Julius-Wolff, de Berlim, vem trabalhando com parceiros de outros Institutos em Berlim e Israel para examinar essas bioestrutura mais de perto. Eles realizaram experimentos para analisar as orientações das nanopartículas minerais.
A equipe de cientistas descobriu quando as minúsculas fibras de colágeno encolhem, as partículas minerais vinculadas tornam-se cada vez mais comprimidas. “Nosso grupo foi capaz de usar mudanças na umidade para demonstrar como a tensão aparece no mineral das fibras de colágeno, o Dr. Paul Zaslansky de Julius Wolff-Institute de Charite Berlin explica.” O estado comprimido ajuda a impedir o desenvolvimento de rachaduras e descobrimos que a compressão ocorre de tal forma que as rachaduras não podem chegar facilmente às partes internas do dente, o que poderia danificar a polpa sensível. Desta forma, essa tensão de compressão ajuda a evitar que fissuras atravessem o dente.
Os cientistas também examinaram o que acontece se a ligação mineral-proteína comprimida é destruída por aquecimento: Nesse caso, a dentina em dentes torna-se muito mais fraca. Portanto, os cientistas envolvidos acreditam que o equilíbrio das tensões entre as partículas e a proteína é importante para a sobrevivência prolongada de dentes na boca.
Seus resultados podem explicar por que as substituições dos dentes artificiais geralmente não funcionam tão bem quanto os dentes saudáveis e naturais: eles são simplesmente muito passivos, faltam os mecanismos encontrados nas estruturas dos dentes naturais e, consequentemente, acolchoados que não pode sustentar as tensões que ocorrem na boca, bem como os dentes naturais fazem. “Nossos resultados podem inspirar o desenvolvimento de estruturas cerâmicas mais duras para o reparo ou substituição do dente, Zaslansky espera”.
O estudo foi divulgado como parte do projeto de DFG “Biomimético Materials Research: Funcionalidade por Estruturação hierárquica de Materiais (SPP1420).
via | Dentistry Today
