
利用各种仿生手段实现脱矿牙本质再矿化并形成具有一定力学强度的有机基质-无机矿物复合物,是近年牙齿修复领域的研究热点,也为修复牙本质缺损提供新思路。牙本质仿生矿化是模拟自然界中生物组织矿化的过程,在有机大分子的调控下,诱导牙本质胶原再矿化。本文就仿生分子体外调控脱矿牙本质再矿化过程的研究进展进行综述。
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牙本质是一种由胶原基质和有序排列的纳米羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)晶体组成的有机基质-无机矿物复合物[1],这种高度有序排列的分级结构赋予牙体硬组织卓越的力学性能[2]。生理情况下牙齿脱矿和再矿化是一个动态平衡过程,但在某些病理情况下(如龋病、酸蚀、机械创伤等),脱矿多于再矿化时可导致牙体硬组织病损[3]。龋病是口腔最常见的由牙体硬组织过度脱矿造成的疾病,初期病损主要通过降低局部pH值,导致牙釉质磷酸钙矿物相溶解;发展至牙本质时可暴露内部胶原纤维,随病情进展最终导致整个牙本质胶原网络崩解[4]。粘接修复中树脂无法完全置换出胶原间的水分子,致使暴露于水分子中的胶原部分易被基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)降解。近年学者们利用仿生矿化策略提高粘接界面的稳定性,用HA逐渐取代胶原纤维间的水分子,可获得良好的封闭作用,抑制MMP激活,保护裸露的胶原,稳定粘接界面,获得持久的粘接效果。牙本质胶原的仿生矿化是在体外模拟生物体内的矿化过程,其在非胶原蛋白(non-collagen proteins,NCP)类似物(即仿生分子)的调控和诱导作用下完成[5]。体外Ⅰ型胶原的仿生矿化主要依靠仿生分子抑制磷酸钙成核,诱导HA的纳米级成核前驱体——具有类液态性质的无定形磷酸钙(amorphous calcium phosphate,ACP)的形成并进入胶原纤维内矿化。生物体中大多数NCP是富含大量羧基的酸性蛋白质,其中与牙本质发育关系最密切的是牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein 1,DMP1)。由于这些蛋白难以提取且价格高昂,直接研究天然NCP的方式并不可取,学者常使用富含羧基的聚电解质作为仿生分子模拟这些蛋白分子,探讨其在矿化过程中的作用。现就仿生分子体外调控脱矿牙本质仿生矿化的研究进展进行综述。





















