研究人员正接近一项突破，这项突破有一天可能改变牙科最常见的操作之一：补牙。在去年年底发表在 ACS Macro Letters 上的研究基础上，伦敦国王学院的一个团队正在开发制造由人类细胞制成的实验室培育替代牙齿和补牙材料的方法。
人类遭受蛀牙的痛苦由来已久，但数千年来，基本的治疗方法基本没有改变。至少可以追溯到 13,000 年前的证据表明，旧石器时代的人们使用沥青、植物纤维甚至毛发的组合来制作填充物，以粘附在牙齿的内壁。大约 6,500 年前，如今斯洛文尼亚地区的人们使用蜂蜡填充物，而老普林尼在他的《博物志》中也提到了类似的手术（在他不幸于公元 79 年维苏威火山爆发中去世前不久）。如今的牙科填充物可以由多种合成材料组成，如合金、汞合金和复合树脂。但归根结底，补牙就是补牙——而且它们仍然可能带来问题。
“填充物并不是[修复]牙齿的最佳解决方案。随着时间的推移，它们会削弱牙齿结构，寿命有限，并可能导致进一步的蛀牙或敏感，”Xuechen Zhang 在 4 月 14 日的大学个人资料中说。更复杂的治疗方法，如种植牙，也可能带来进一步的并发症，需要精确制作的假体来连接到牙槽骨。
张和他的同事们多年来一直试图使用类器官在实验室里培育人类牙齿，但每次都因为无法引导细胞相互交流而受阻。如果没有能力“告诉”彼此它们需要形成牙齿细胞，类器官就无法进一步生长。然而，张的团队在与附近帝国理工学院的专家合作后找到了一个解决方案。
问题在于，他们目标细胞之前试图一次性发送信号，就像同时大声喊叫一样。通过将小鼠细胞悬浮在由改性水凝胶制成的特制三维基质中，细胞放慢了信号释放的速度，并正确地沟通了牙齿生产计划。
“这种新材料会随着时间的推移缓慢释放信号，模拟身体中的情况，”张解释道。
既然已经能够通过生物工程小鼠干细胞制造牙齿，研究人员正着手研究如何将未来的人类版本植入口腔的最佳方法。对于整个牙齿替换，方案可能包括将实验室培养的年轻细胞直接移植到原有牙齿所在的位置，然后促进它们长成全新的牙齿。另一种可能性是，在实验室里长出一整颗牙齿，然后待其成熟后，将其视为天然植入物进行处理。
“实验室培育的牙齿会自然再生，并像真牙一样整合到颌骨中，”张说。“它们会更坚固、更持久，并且没有排斥风险，提供比填充物或植入物更持久、更具生物相容性的解决方案。”
