तामचीनी के गठन का अध्ययन कर सकता का नेतृत्व करने के लिए नए उपायों को रोकने के लिए और रोग के इलाज और दोष — ScienceDaily


नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं फटा रहस्यों में से एक के दाँत क्षय. एक नए अध्ययन में मानव का तामचीनी, सामग्री वैज्ञानिकों ने पहली बार कर रहे हैं की पहचान करने के लिए एक छोटी संख्या की अशुद्धता परमाणुओं योगदान कर सकते हैं कि करने के लिए तामचीनी की ताकत लेकिन यह भी सामग्री और अधिक घुलनशील है । वे भी पहली बार कर रहे हैं निर्धारित करने के लिए स्थानिक वितरण के दोष के साथ परमाणु पैमाने पर संकल्प.

दंत क्षय-बेहतर जाना जाता है के रूप में दांत क्षय है-के टूटने के कारण दांतों पर बैक्टीरिया के लिए. (“क्षय” के लिए लैटिन है “सड़न.”) यह है एक के सबसे आम पुराने रोगों और एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या है, खासकर के रूप में औसत जीवन प्रत्याशा मनुष्य की बढ़ जाती है ।

पश्चिमोत्तर में खोज की इमारत ब्लॉकों तामचीनी के साथ-विस्तार करने के लिए नीचे के nanoscale — के लिए नेतृत्व सकता है की एक बेहतर समझ मानव दाँत क्षय के रूप में अच्छी तरह के रूप में आनुवंशिक स्थिति को प्रभावित है कि तामचीनी के गठन के लिए नेतृत्व कर सकते हैं जो करने के लिए अत्यधिक समझौता या पूरी तरह से अनुपस्थित है तामचीनी.

तामचीनी, मानव दांत के सुरक्षात्मक बाहरी परत, कवर पूरे ताज । इसकी कठोरता से आता है इसके उच्च खनिज सामग्री है.

“तामचीनी विकसित किया गया है करने के लिए कठिन हो सकता है और पहनने के लिए प्रतिरोधी सामना करने के लिए पर्याप्त बलों के साथ जुड़े चबाने दशकों के लिए,” ने कहा Derk Joester, जो अनुसंधान का नेतृत्व किया. “हालांकि, तामचीनी बहुत ही सीमित क्षमता को पुनर्जीवित करने के लिए. हमारे मौलिक अनुसंधान में मदद करता है हमें समझ में कैसे हो सकता है तामचीनी फार्म चाहिए, जो विकास में सहायता के नए उपायों और सामग्रियों को रोकने के लिए और क्षय के इलाज. ज्ञान भी हो सकता है को रोकने में मदद या उन्नति के साथ रोगियों की पीड़ा जन्मजात तामचीनी दोष है।”

अध्ययन प्रकाशित किया जाएगा 1 जुलाई को पत्रिका द्वारा प्रकृति.

Joester, इसी लेखक, एक एसोसिएट प्रोफेसर है, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में McCormick इंजीनियरिंग के स्कूल. करेन ए DeRocher और पॉल जे एम Smeets, एक पीएच. डी छात्र और एक postdoctoral साथी, क्रमशः, में Joester प्रयोगशाला, हैं, सह पहले लेखक.

एक प्रमुख बाधा निरोधक तामचीनी शोध है इसकी जटिल संरचना सुविधाओं के साथ, भर में कई लंबाई तराजू. तामचीनी है, जो कर सकते हैं तक पहुँचने की मोटाई के कई मिलीमीटर है, एक तीन आयामी बुनाई की छड़. प्रत्येक रॉड, लगभग 5 माइक्रोन चौड़ा, ऊपर से बना है हजारों लोगों की अलग-अलग hydroxylapatite crystallites कर रहे हैं कि बहुत लंबा है और पतली है । चौड़ाई की एक crystallite के आदेश पर है नैनोमीटर के दसियों. इन nanoscale crystallites कर रहे हैं के मौलिक निर्माण ब्लॉकों के तामचीनी.

शायद करने के लिए अद्वितीय मानव तामचीनी, के केंद्र crystallite करने के लिए लगता है और अधिक घुलनशील होने, Joester कहा, और उनकी टीम को करना चाहता था समझने के लिए क्यों । शोधकर्ताओं के लिए बाहर सेट अगर परीक्षण की संरचना में मामूली तामचीनी घटकों में बदलता है एकल crystallites.

का उपयोग कर अत्याधुनिक मात्रात्मक परमाणु-पैमाने पर तकनीक, टीम की खोज की है कि मानव तामचीनी crystallites है एक कोर-खोल संरचना है । प्रत्येक crystallite एक सतत क्रिस्टल संरचना के साथ कैल्शियम, फॉस्फेट और हाइड्रॉक्सिल आयनों की व्यवस्था की समय-समय पर (खोल). हालांकि, crystallite के केंद्र में, एक अधिक से अधिक संख्या में इन आयनों के साथ बदल दिया है मैग्नीशियम, सोडियम कार्बोनेट और फ्लोराइड (कोर). कोर के भीतर, दो मैग्नीशियम युक्त परतों पार्श्व का एक मिश्रण सोडियम, फ्लोराइड और कार्बोनेट आयनों.

“हैरानी की बात है, मैग्नीशियम आयनों के रूप में दो परतों के दोनों तरफ कोर की तरह, दुनिया का सबसे नन्हा सैंडविच, सिर्फ 6 billionths की एक मीटर के पार,” DeRocher कहा.

का पता लगाने और visualizing सैंडविच संरचना की आवश्यकता स्कैनिंग संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी क्रायोजेनिक तापमान पर (क्रायो-स्टेम) और परमाणु जांच टोमोग्राफी (एपीटी). क्रायो-स्टेम विश्लेषण से पता चला नियमित व्यवस्था के परमाणुओं में क्रिस्टल. उपयुक्त पशु स्वीकार्य शोधकर्ताओं निर्धारित करने के लिए रासायनिक प्रकृति और स्थिति की संख्या की अशुद्धता परमाणुओं के साथ उप nanometer संकल्प के साथ ।

शोधकर्ताओं ने पाया है मजबूत सबूत है कि कोर-खोल वास्तुकला और जिसके परिणामस्वरूप अवशिष्ट तनाव प्रभाव के विघटन के व्यवहार मानव तामचीनी crystallites जबकि भी उपलब्ध कराने के एक प्रशंसनीय एवेन्यू के लिए बाह्य toughening तामचीनी की.

“कल्पना करने की क्षमता रासायनिक ढ़ाल के लिए नीचे nanoscale को बढ़ाता है के बारे में हमारी समझ कैसे तामचीनी के रूप में हो सकता है और कर सकता है के लिए नेतृत्व करने के लिए नए तरीकों के स्वास्थ्य में सुधार तामचीनी,” Smeets कहा.

इस अध्ययन पर बनाता है एक पहले के काम, 2015 में प्रकाशित, जिसमें शोधकर्ताओं ने पाया कि crystallites एक साथ चिपका रहे हैं के द्वारा एक अत्यंत पतली अनाकार है कि फिल्म से संरचना में अलग है crystallites.

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय. मूल प्रश्न के लिखित द्वारा मेगन Fellman. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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