牙齒釉質是生物體中含礦物質最多的組織，硬度高且再生能力強。據美國物理學家組織網報道，美國匹茲堡大學牙科醫(yī)學院正在研究牙齒釉質的形成過程，希望以此開發(fā)出功能更強的生物性納米新材料。該研究發(fā)表在本周《美國國家科學院院刊》網站上。

匹茲堡牙科醫(yī)學院空腔生物學副教授伊利亞·貝納什解釋說，牙齒釉質通過生物礦化作用形成，它們具有高硬度和復原能力，這是因為它們擁有一種類似復雜的陶瓷微纖維的獨特結構。

“當牙齒生長成形后，釉質就開始生長，微小的礦物晶體懸浮著?！必惣{什說，“我們在實驗中再現了釉質形成的早期階段。在此過程中，有一種名為釉原蛋白的蛋白質發(fā)揮了關鍵作用?！?

研究小組發(fā)現，釉原蛋白分子的自行組裝是逐級進行的，先形成一種較小的低聚材料，再由這些低聚材料組成更復雜的高級材料。它們先將微小的磷酸鈣粒子穩(wěn)定地連在一起，就像把一系列小點連成線，這個過程是牙齒和骨骼形成釉質的主要礦化階段，然后再把線排成平行陣列，排列完畢后，納米粒子就會融合在一起形成結晶，成為高度礦化的釉質結構。

貝納什指出，釉原蛋白的自行組裝能力在指導納米粒子點連接的過程中發(fā)揮了關鍵作用，納米粒子點再連成復雜的高度有序化的結構。研究并模擬這一過程，能幫助我們用生物分子構建納米級的礦物材料，為牙科領域和其他應用帶來新的納米技術和生物納米材料。