راز سلامتی دندان‌ها: کشف علمی جذب فلوراید با گذشت سال‌ها

اهمیت دندون‌ها و ساختار مینای دندون

دندون‌ها نقش کلیدی تو تجزیه غذاهایی که می‌خوریم دارن و مینای دندون ازشون محافظت می‌کنه. این ماده باعث می‌شه دندون‌ها بتونن در برابر فشار زیاد موقع جویدن مقاومت کنن. برعکس خیلی از مواد دیگه تو بدن، مینای دندون نمی‌تونه آسیب‌ها رو خودش ترمیم کنه. به همین خاطر، با بالا رفتن سن، احتمال ضعیف‌تر شدنش وجود داره. محقق‌ها دوست دارن تغییرات مینای دندون رو با گذر زمان بررسی کنن تا راه‌هایی برای حفظ سلامت و شادابی دندون‌ها برای مدت طولانی‌تر پیدا کنن.

تحقیقات دانشگاه واشنگتن و آزمایشگاه ملی اقیانوس آرام شمال‌غربی

یه گروه تحقیقاتی توی دانشگاه واشنگتن و آزمایشگاه ملی اقیانوس آرام شمال‌غربی، ترکیب اتمی نمونه‌های مینای دندون دو تا دندون انسان رو بررسی کردن؛ یکی از دندون‌ها مال یه فرد ۲۲ ساله بود و اون یکی مال یه فرد ۵۶ ساله. نمونه دندون فرد مسن‌تر مقدار بیشتری یون فلوراید داشت که معمولا تو آب آشامیدنی و خمیر دندون پیدا می‌شه و به عنوان یه راه برای محافظت از مینا اضافه می‌شه (البته اضافه کردنش به آب آشامیدنی اخیرا یه کم جنجالی شده). این تیم یافته‌هاشون رو توی ۱۹ دسامبر توی مجله Communications Materials منتشر کردن.

گرچه این مطالعه به عنوان یه مطالعه برای اثبات یه ایده شناخته می‌شه، نتایجش نشون می‌ده که چطور فلوراید با گذشت زمان جذب مینا می‌شه و توش ادغام می‌شه. به گفته محقق‌ها، جک گریم، نویسنده اصلی و دانشجوی دکترا توی رشته علم و مهندسی مواد توی دانشگاه واشنگتن، می‌گه: «ما می‌دونیم که دندون‌ها با بالا رفتن سن شکننده‌تر می‌شن، مخصوصا نزدیک سطح بیرونی، جایی که ترک‌ها شروع می‌شن.» اون اضافه کرد: «عوامل زیادی تو این قضیه نقش دارن که یکی از اونا ترکیب مواد معدنیه. ما دوست داریم دقیقا بفهمیم که محتوای مواد معدنی چطور تغییر می‌کنه و اگه می‌خواید این تغییرات رو ببینید، باید به اندازه‌ی اتم‌ها نگاه کنید.»

ساختار اتمی مینای دندون

مینای دندون بیشتر از مواد معدنی ساخته شده که به صورت ساختارهای تکراری کنار هم چیده شدن و این ساختارها ده هزار برابر کوچکتر از پهنای یه تار موی انسان هستن. دواین آرولا، نویسنده همکار و استاد علم و مهندسی مواد توی دانشگاه واشنگتن، می‌گه: «قبلا، همه‌ی کارهایی که توی آزمایشگاه من انجام می‌شد، تو یه مقیاس خیلی بزرگتر بود – شاید یه دهم اندازه‌ی یه تار موی انسان.» اون ادامه داد: «تو اون مقیاس، غیرممکنه که بتونیم توزیع نسبی بخش‌های معدنی و ارگانیک ساختار بلوری مینا رو ببینیم.»

گریم برای بررسی ترکیب اتمی این ساختارها، با آرون دواراج، دانشمند مواد توی آزمایشگاه PNNL همکاری کرد تا از تکنیک «توپوگرافی پروب اتمی» استفاده کنه که به محقق‌ها اجازه می‌ده تا یه نقشه سه‌بعدی از هر اتم توی یه نمونه بسازن.

تحقیق درباره تغییرات ترکیب عناصر توی دندون‌ها

تیم تحقیقاتی از هر کدوم از دو دندونی که بررسی کردن، سه تا نمونه تهیه کردن و بعد تفاوت‌های ترکیب عناصر رو تو سه ناحیه مختلف از ساختارهای کوچیک و تکراری مقایسه کردن: هسته ساختار، یه «پوسته» که هسته رو می‌پوشونه و فضای بین پوسته‌ها. توی نمونه‌های دندون قدیمی‌تر، میزان فلوراید توی بیشتر نواحی بالاتر بود، مخصوصا تو نواحی پوسته. کامرون رنتیریا، یکی از نویسنده‌های این تحقیق و محقق پسادکتری توی رشته علوم بهداشت دهان و همین‌طور توی رشته‌های علم مواد و مهندسی توی دانشگاه واشنگتن، می‌گه: «ما از طریق خمیر دندون و آب آشامیدنی در معرض فلوراید هستیم و هیچ‌کس هنوز نتونسته این موضوع رو توی یه دندون و توی این مقیاس دنبال کنه. آیا این فلوراید واقعا با گذشت زمان تو دندون‌ها جذب می‌شه؟ حالا ما داریم شروع می‌کنیم به ترسیم این تصویر.»

اون ادامه داد: «البته، نمونه‌ی ایده‌آل دندون از کسی می‌بود که هر بار آب فلورایددار یا بدون فلوراید نوشیده و همین‌طور میزان غذاها و نوشیدنی‌های اسیدی که مصرف کرده رو هم ثبت کرده باشه، ولی خوب این واقعا ممکن نیست. پس این یه نقطه‌ی شروعه.»

ماهیت بین‌رشته‌ای تحقیق

تیم تحقیقاتی تاکید کرد که کلید این تحقیق، ماهیت چندرشته‌ای اون بوده. دوراژ گفت: «من به عنوان یه متالورژیست آموزش دیدم و از سال 2015 شروع کردم به مطالعه بیومواد، وقتی که با دواین آشنا شدم. ما درباره‌ی احتمال هم‌افزایی بین حوزه‌های تخصصی‌مون صحبت کردیم – اینکه چطور می‌تونیم به این مقیاس‌های کوچیک نگاه کنیم تا بفهمیم بیومواد چطوری رفتار می‌کنن.» اون اضافه کرد: «بعدش توی سال 2019 جک به گروه اضافه شد و به ما کمک کرد تا این مشکل رو عمیق‌تر بررسی کنیم. علم بین‌رشته‌ای می‌تونه نوآوری رو راحت‌تر کنه و ما امیدواریم که به بررسی سوالات جالبی درباره‌ی اینکه چی سر دندون‌ها در میاد، ادامه بدیم.»

تغییرات ترکیب پروتئین توی مینا

یکی از موضوعاتی که محقق‌ها بهش علاقه دارن، تغییرات ترکیب پروتئین توی مینا تو طول زمانه. آرولا گفت: «ما سعی کردیم توزیع محتوای ارگانیک توی مینا رو پیدا کنیم و اینکه آیا مقدار کمی پروتئین که توی مینا هست واقعا با بالا رفتن سن از بین می‌ره یا نه. ولی وقتی به این نتایج نگاه کردیم، یکی از چیزهایی که واضح بود، توزیع فلوراید دور و بر ساختار بلوری بود.»

اون اضافه کرد: «فکر نمی‌کنم هنوز یه اعلامیه عمومی درباره‌ی تاثیر پیری روی دندون‌ها وجود داشته باشه. هنوز در این مورد قضاوت درستی نشده. پیام از دندون‌پزشکی خیلی جدیه: شما باید سعی کنید از فلوراید یا محصولات فلورایددار استفاده کنید تا بتونید با احتمال پوسیدگی دندون مبارزه کنید.»

سمانتی موکهوپادیا، محقق پسادکتری توی PNNL، هم یکی از نویسنده‌های این مقاله است. این تحقیق با حمایت موسسات ملی بهداشت، شرکت کلاگت-پالمولیو، و یه برنامه تحقیقاتی ممتاز بین PNNL و UW انجام شده.

“`