nuove informazioni sulla mineralizzazione dello smalto

Dental Tribune International

gio. 7 gennaio 2021

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CHICAGO, USA: l’idrossiapatite è un componente importante del tessuto duro. Lo smalto dei denti, ad esempio, ha la più alta concentrazione di questo minerale. Poiché la mineralizzazione disfunzionale dell’idrossiapatite può portare a problemi medici come la carie dentale, la comprensione del percorso di mineralizzazione dell’idrossiapatite è stato di grande interesse. I ricercatori dell’Università dell’Illinois a Chicago hanno fatto nuove scoperte sulla nucleazione e la crescita dell’idrossiapatite che sperano possano aiutare nello sviluppo di nuovi trattamenti medici per la guarigione delle ossa e delle cavità dentali.

“Fino ad ora questi percorsi, in particolare nelle prime fasi in cui le molecole iniziano ad organizzarsi per la prima volta in una struttura, non sono stati compresi chiaramente” ha detto in un comunicato stampa dell’università il coautore della ricerca, il prof. Reza Shahbazian-Yassar, del dipartimenti di ingegneria meccanica e industriale presso l’università.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno catturato immagini ad alta risoluzione e in tempo reale del processo di mineralizzazione in un modello di saliva artificiale utilizzando un microdispositivo che ha permesso di utilizzare la microscopia elettronica con un modello liquido. Questo metodo ha permesso loro di monitorare le reazioni chimiche nel modello su scala più piccola.

Hanno osservato che sia le formazioni dirette che quelle indirette di cristalli di idrossiapatite possono essere ottenute da variazioni locali nei percorsi energetici per la nucleazione e la crescita. “Il controllo sulla dissoluzione del fosfato di calcio amorfo influisce sull’assemblaggio dei cristalli di idrossiapatite in aggregati più grandi” ha detto Shahbazian-Yassar. La coesistenza simultanea di questi percorsi spiega perché diversi gruppi hanno riportato risultati apparentemente diversi o opposti, ha continuato.

Rappresentazione schematica delle vie di cristallizzazione dell’idrossiapatite (immagine: He et al.)

Inoltre, i ricercatori ora capiscono come i materiali di idrossiapatite crescano su un substrato di fosfato di calcio amorfo. Shahbazian-Yassar ha commentato i risultati dello studio: “comprendendo meglio questi percorsi, gli scienziati sono un passo più vicini ai metodi ingegneristici per trattare meglio le malattie dentale e le lesioni ossee, come quelle dovute a lesioni traumatiche e per prevenire le condizioni mediche che possono svilupparsi quando i normali processi di mineralizzazione non funzionano”.

Secondo Shahbazian-Yassar, i ricercatori intendono ora studiare come i modificatori molecolari possono influenzare il processo di biomineralizzazione che è fondamentale nello sviluppo di farmaci efficaci.

Lo studio, intitolato “Revealing nanoscale mineralization pathways of hydroxyapatite using in situ liquid cell transmission electron microscopy,” è stato pubblicato nel numero di Science Advances del 18 novembre 2020.

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