新華社北京2月6日電（記者林苗苗）牙釉質(zhì)堅硬但無(wú)法再生，且結構復雜，如何修復一直是仿生領(lǐng)域的難題。近日，我國學(xué)者牽頭開(kāi)展的人工牙釉質(zhì)研究取得新突破，結構和性能與天然牙釉質(zhì)相近的復合材料有望成為新一代牙齒修復材料。

　　

　　這項研究由北京大學(xué)口腔醫院鄧旭亮教授團隊與北京航空航天大學(xué)江雷院士、郭林教授團隊及美國密歇根大學(xué)NicholasA.Kotov教授合作，在類(lèi)牙釉質(zhì)復合材料的制備及性能研究方面取得了重要進(jìn)展。

　　

　　牙釉質(zhì)是人體中最堅硬的天然生物材料，硬度僅比金剛石略低，具有出色的抗變形和抗振動(dòng)損傷能力，其優(yōu)越的力學(xué)強度和韌性讓牙齒能夠自如地切割、研磨食物。然而，牙釉質(zhì)無(wú)法再生，由于其結構復雜，修復牙釉質(zhì)一直是仿生領(lǐng)域的一項艱巨挑戰，難以獲得與天然釉質(zhì)多級結構相同的大面積修復層，也難以復刻天然牙齒的各項性能。

　　

　　據悉，該研究設計了基于“納米結構單元的宏量合成及可控組裝”的多尺度類(lèi)牙釉質(zhì)復合材料合成路線(xiàn)，實(shí)現了與牙釉質(zhì)結構相近的類(lèi)牙釉質(zhì)復合材料的可控制備。通過(guò)復刻天然生物材料的多尺度分級結構，所設計的仿生復合材料保留了生物原型的結構復雜性，實(shí)現了高剛度、硬度、強度、粘彈性和韌性的結合，為人造牙釉質(zhì)的宏觀(guān)組裝提供了一種新的工程設計方法和途徑。

　　

　　鄧旭亮介紹，多級次類(lèi)牙釉質(zhì)復合材料的力學(xué)性能可以通過(guò)改變其組分來(lái)調控，進(jìn)而制備得到性能與天然牙齒接近的復合材料。這種材料具有與天然牙釉質(zhì)相近的硬度和模量，能提供牙齒咀嚼所需的硬度和強度，也能夠保證不過(guò)度磨耗健康牙齒；優(yōu)于天然牙釉質(zhì)的粘彈性和韌性，可以保證材料耐受更大的震動(dòng)和沖擊力；該結構和性能與天然牙釉質(zhì)相近的復合材料有望成為新一代牙齒修復材料。

　　

　　該研究以《多尺度構筑人工牙釉質(zhì)》為題，于2022年2月在線(xiàn)發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）。