Инновационная технология выращивания зубов
Skip to content
Hовости
- Новости сайта
Инновационная технология выращивания зубов
Работа в данном направлении ведется учеными разных стран в течение нескольких десятилетий, однако практического применения их исследования пока еще не нашли. Развивая технологию, ученые каждой страны выбирают собственный путь. Например, японцы разрабатывают методику, предусматривающую выращивание зуба в пробирке и последующее вживление его в ротовую полость. Украинские ученые используют стволовые клетки, источником которых являются выпавшие молочные зубы.
Из них они получают зародышевые клетки зубов, которые планируют использовать для вживления в десны.
Ученые из России разработали технологию выращивания молочных зубов и теперь занимаются ее доработкой в отношении коренных. Американцы же недавно представили методику, направленную на выращивание зуба внутри установленного в зубной лунке каркаса.
Автором уникальной американской методики стал профессор Колумбийского университета Дж. Мао. Совместно с исследовательской группой медцентра Колумбийского университета, профессором была разработана инновационная технология выращивания зубов, которая в случае успеха сможет вывести стоматологию на качественно новый уровень. Разработанная Джереми Мао и его группой методика предусматривает выращивание зубов прямо в пустой альвеоле – лунке в челюсти, внутри которой располагался корень удаленного зуба.
Учеными был проведен эксперимент, доказавший важную роль данной методики в современной стоматологии.
Для изготовления каркаса американские ученые использовали такие биосовместимые полимеры, как гидроксиапатит и капролактон. Каркас, изготовленный методом трехмерной печати, имеет большое количество канальцев, диаметр которых составляет 200 мкм. Внутрь канальцев был помещен морфогенный костный белок и специфические вещества, активизирующие рост клеток.
Пористая структура каркаса дала возможность стволовым клеткам подопытного животного проникнуть внутрь внедренной конструкции. После этого полость внутри каркаса начала заполняться зубной тканью. Как показали исследования, процесс выращивания одного зуба занимает около девяти недель. Он протекает абсолютно безболезненно, не вызывая никаких дискомфортных ощущений. Выращенный зуб идеально приживается и не отличается от родного.
Пока что инновационная технология выращивания зубов была испытана только на крысах.
Шанс того, что данная методика будет перенесена на человеческий организм, довольно высок. Если это произойдет, то уже в ближайшем будущем стоматологические клиники будут заниматься не установкой искусственных имплантов и протезов, а выращиванием новых зубов по методике Джереми Мао.
Позвоните нам: 8 (495) 543 50 52 или 8 (926)100-10-10
- Назад
- Вперёд
error:
Прорыв в стоматологии — перспективные разработки российских ученых
Наука 27584
Поделиться
Человек не машина, в случае выхода из строя какого-то из органов не получится пойти в магазин и приобрести новую деталь.
Однако этот сценарий из разряда фантастических романов в обозримом будущем может стать вполне реальным.
Начинаем с малого
Развитие современной медицины позволяет справиться с большинством болезней, однако среди заболеваний есть такие, которые наносят непоправимый вред определенным органам и организму в целом. В таких случаях остается всего один выход — трансплантация. И если с заменой тех же почек не возникает больших трудностей (ведь у нормально развитого человека их две и жить он может даже с одной), то с заменой сердца, печени и других единичных органов все намного сложнее. Система донорства хорошо развита в США и Европе, однако и там желанный орган приходится ждать год, а порой и дольше, но столько времени отведено далеко не каждому пациенту. Есть вариант сократить время очереди до минимума, но в этом случае стоимость операции вырастает до десятков и даже сотен тысяч долларов. При этом никогда не известно, какими будут последствия: нередко происходит отторжение трансплантированного органа, что приводит к трагическим последствиям.
А что, если не брать орган другого человека и даже не использовать искусственные электронные устройства, которые уводят в сторону киборгизации, а вырастить необходимую «запчасть»?
Конечно, начали они не с таких сложных органов, как сердце или почки, а с «выращивания» зубов. Полость рта является «зеркалом» всего организма. То есть если с зубами есть какие-то проблемы, то из-за этого могут возникнуть болезни в других органах. Причем растить зуб планируют не в отдельном инкубаторе, а непосредственно в челюсти взамен утраченного. Зуб будет абсолютной копией натурального — с такой же структурой и «привязкой» к нервной и кровеносной системам. Сейчас уже проведены успешные испытания метода на лабораторных животных.Зуб зубу рознь
Многие теряют зубы даже в молодом возрасте. Одни — из-за спортивных травм, другие — из-за болезней. Бывает и так, что зайдешь в темный переулок, а выйдешь из него без зуба и кошелька. Не так важна причина потери зуба, как последствия. Если зуб был коренным, то повторно он уже не вылезет, а значит, придется либо ходить как пирату с прорехой, либо ставить искусственный зуб, что тоже влечет за собой ряд сложностей и недостатков.
Ученые из Московского государственного медико-стоматологического университета (МГМСУ) имени А.И. Евдокимова решили нарушить эту закономерность и доказать всему миру, что возможен третий путь. Эксперты предложили вырастить зуб сразу в челюсти.
На самом деле во многих странах мира ученые давно и упорно работают над этим вопросом, и уже существуют две технологии выращивания биоинженерных зубов.
Первая заключается в заселении теми или иными клетками специально изготовленного каркаса зуба и размещении его в биореакторе — он представляет собой вращающийся сосуд с жидкостью, обогащенной необходимыми компонентами. По сути это имитатор полости рта и происходящих в ней процессов. Однако при такой «сборке» зуба пока не удается воспроизвести все особенности естественного органа. По сути получается лишь схожая с ним структура — часто с нарушениями формы и цвета, структуры и минерализации дентина, эмали и цемента (элемент корневой части зуба).
Вторая технология, которая и является прорывной, предполагает формирование зуба из биоинженерного зачатка, то есть путем воспроизведения естественного процесса развития.
«Мы решили пойти именно по такому пути, но предложили вырастить зуб сразу в челюсти, а не в биореакторе. Надеюсь, что это поможет решить проблему строения и интеграции биоинженерного образца. Проблема в том, что после роста в биореакторе не всегда правильно формируется структура тканей, так как важное значение играет именно окружающая среда будущего органа. Воспроизвести условия ротовой полости человека невозможно. Трансплантация выращенного в биореакторе зуба затруднена из-за сложностей совмещения новой ткани с тканями хозяина, а также проблем с «подключением» к нервной, сосудистой и иммунной системам», — разъясняет ректор МГМСУ имени. А.И. Евдокимова профессор Олег Янушевич.
Ректор МГМСУ имени. А.И. Евдокимова профессор Олег Янушевич со студентами.
Еще не время
Конечно, пока испытания проводили только на животных. В эксперименте ученые выращивали зубы у молодых лабораторных мышей, содержащихся в индивидуальных клетках в стандартных условиях. На первом этапе зачатки зубов брали у эмбрионов мышей и помещали в охлажденный физиологический раствор. Затем их очищали от окружающих тканей и помещали на участок челюсти, где зубов нет.
Рану закрывали медицинским клеем с антисептическими свойствами. Спустя три недели специалисты оценили выросшие зубы. Чтобы изучить их внутреннюю структуру, ученые сделали разрез, на котором увидели все специфические ткани и клетки с характерным для натуральных зубов расположением.
Прежде всего зубы были белыми и твердыми. Содержимое полости зуба представлено клетками, а главное — ткань, заполняющая полость зуба, с полнокровными сосудами.
Выросший в челюсти орган оказался хорошо сформированным моляром, с четкой симметрией в отложении эмали на поверхности. Кроме того, были хорошая интеграция выросшего зуба с костной тканью челюсти и десны без признаков воспаления.
Всего исследователи пересадили восемь зачатков, половина из которых не имела изъянов. У другой половины были некоторые недостатки, такие как отек пульпы, неоднородная или тонкая эмаль, а также неправильные внутренние слои. Ученые признают, что такой результат говорит о необходимости дальнейшего усовершенствования подготовки зачатка зуба к пересадке, улучшении техники хирургических манипуляций и, возможно, более тщательной подготовки ротовой полости.
В этом подходе все хорошо, кроме того, откуда ученые брали исходный материал. Ведь не будут же вынашивать детей исключительно для того, чтобы потом изъять у эмбрионов зачатки зубов, а от тел избавляться как от расходного материала… Это, конечно, заблуждение, которое не имеет права на существование даже на теоретическом уровне.
На самом деле специалисты планируют в перспективе задействовать для этого стволовые клетки. В частности, интенсивно исследуются клетки волосяной луковицы, так как они являются уникальным источником легкодоступных стволовых клеток взрослого организма. Затем их планируют помещать в специальную среду с особыми факторами роста для формирования нужного типа.
«Процесс выращивания зуба настолько сложен и высокотехнологичен, требует такого отработанного взаимодействия ученых и клиницистов, что эта новость дает нам еще одну возможность гордиться российской наукой. Однако сейчас технология выращивания зубов, отработанная на мышах, не может быть просто так перенесена на человека как по физиологическим, так и по юридическим причинам. Все-таки мыши — подопытные животные, а на людях пока эксперименты не проводили. Поэтому о внедрении в клиническую практику такой технологии говорить рано», — заключил директор Института стоматологии Сеченовского университета Ирина Макеева.
Нельзя также утверждать, что эксперименты на мышах привели в тупик.
Отнюдь! Они позволили разработать основные принципы и этапы новой технологии, так как стадии развития зубов у грызунов и человека в целом одинаковы.
По прогнозам ученых, занимающихся выращиванием зубов из зачатков и стволовых клеток, до возможного применения этой практики человеком пройдет не менее 10 лет. Однако свои корректировки может внести и развитие техники. Ведь в начале века о массовом производстве и тем более популярности электромашин многие могли только мечтать. Сейчас же практически все ключевые игроки на рынке в спешке переделывают свои конвейеры, чтобы не опоздать в последний вагон разгоняющейся моды на электрокары. Если вернуться к «конструированию» человека, то в прошлом году израильские ученые смогли распечатать на биопринтере сердечную мышцу с сосудами, а тремя годами ранее в США создали технологию выращивания человеческих костей и мышц. Так что, вполне вероятно, уже совсем скоро многие эпизоды из книг фантастики авторов XX века станут сегодняшней реальностью.
Подписаться
Авторы:
- Алексей Мальченко
Россия США Казахстан
- 13 фев
Как обуздать нелегальных майнеров: стимулирующий тариф и ликвидация перекрестного субсидирования
- 16 янв
О черных небесах и терпеливом народе
- 26 дек
Иркутские электросети трещат по швам: как спасти положение в области
Что еще почитать
Экс-советник ЦРУ Рикардс: Байден готовит жуткую концовку конфликта на Украине
38893
Артем Кошеленко
Русские в кафе Одессы дали отпор украинке: видео
48636
Инна Васейкина
Нуланд анонсировала введение 24 февраля масштабных санкций против России
17625
Арсений Томин
Зеленский позвонил президенту Казахстана Токаеву
47276
Арсений Томин
Минздрав рассказал о состоянии девочки из Химок, которую изрезала одноклассница
19925
Елизавета Сапкова
Что почитать:Ещё материалы
В регионах
Танкист из Бурятии: «Мирные жители на Украине угощали солдат пирожками с ядом»
Фото 82633
Улан-УдэВасилий Тараруев
При землетрясении в Турции погибли ученик рязанской школы №1 и его мать
64629
РязаньАнастасия Батищева
Военкор Сладков заявил о массовых отчислениях курсантов в Рязанском училище ВДВ
Фото 51984
РязаньАнастасия Батищева
Назван продукт, улучшающий интимную жизнь мужчин и продлевающий жизнь
18279
ПсковЗачем хозяйки надевают носки на пылесос: хитрость, о которой не каждый знает
14256
КалмыкияЧерви, язвы, паразиты: чем опасна псковская рыба
Фото 6587
ПсковЕкатерина Мазепина
В регионах:Ещё материалы
Растущие зубы: потрясающие новые технологии в стоматологии
Мир не перестает удивлять стремительным развитием технологий.
Будь то портативные устройства, выполняющие экстраординарные задачи, искусственный интеллект, способный к общению, виртуальная реальность, которая переносит нас в другой мир, или интеллектуальные технологии во всем, от холодильников до термостатов и беспилотных автомобилей, мы постоянно наблюдаем, как проявляется удивительный человеческий потенциал. в захватывающих дух изобретениях, которые помогают улучшить и изменить мир. Область стоматологии ничем не отличается. Ученые в этой области имеют в запасе несколько инновационных технологий. Давайте посмотрим, что нас ждет на горизонте в захватывающей области стоматологии.
Искусственный интеллект направляется в кабинет вашего стоматолога. Где-то в далеком будущем ИИ будет использоваться для выявления потенциальных проблем у пациентов посредством чтения рентгенограмм. Это уменьшит количество случайных ошибок при диагностике кариеса и может улучшить инструмент обучения пациентов, который поможет людям узнать о заболеваниях и лучше понять варианты их лечения.
Интеллектуальное планирование. Другим способом использования ИИ в вашем кабинете стоматолога будет внедрение интеллектуального планирования. Эта технология может повысить производительность персонала регистратуры, сократить конфликты в расписании и оставить персоналу больше времени для взаимодействия с пациентами и ухода за ними.
Более быстрая связь . Улучшение и облегчение общения между пациентом и стоматологом и/или персоналом можно улучшить за счет использования некоторых из этих технологий. Например, для последующих или послеоперационных инструкций или вопросов интеллектуальные коммуникации могут помочь преодолеть этот пробел.
Выращивание новых зубовЗвучит как кадр из научно-фантастического фильма, но современные достижения таковы, что некоторые возможности роста новых зубов или регенерации зубов не только вероятны, но и почти неизбежны. А путь к новым зубам? Стволовые клетки.
Стволовые клетки, из которых вырастают новые зубы.
Этот инновационный подход к регенерации зубов может в конечном итоге позволить стоматологическим кабинетам изготавливать новые зубы на месте. Это не только ускорит выздоровление пациента и сведет к минимуму количество посещений, но и может стоить меньше, чем один из сегодняшних имплантатов. Часть исследования этой технологии включала поиск зубов акулы и змеи, которые быстро отрастают после того, как один из них сломан. Хотя есть еще много вопросов, на которые нужно ответить, как это сделать, семя положено. Есть еще несколько недостающих звеньев. Ученым необходимо найти способ производить два типа клеток: эпителиальные клетки и мезенхимальные стволовые клетки, и в настоящее время они работают над тем, как сделать это более эффективно. Недавние исследования показали успех в выращивании живой ткани в зубах путем извлечения этих клеток из зубов ребенка. Причина в том, что эти регенеративные клетки существуют у младенцев, поскольку они развивают свой собственный набор.
Потом появились лазеры.
Другой подход к регенерации зубов включает использование мощных лазеров, которые стимулируют рост клеток. Группе исследователей из Гарвардского института Висса удалось вырастить крысиные зубы с помощью этой системы. Лазеры обманом заставляют зубы формировать новый дентин, что вполне может иметь прямое значение для стоматологической промышленности и восстановления костей. Лазеры также можно использовать для обнаружения кариеса, снижения чувствительности зубов и многого другого.
Войдите в 3D-принтер. Мы увидели, насколько мощными могут быть 3D-принтеры. От печати игральных костей до оружия и музыкальных инструментов. Новые принтеры могут быть использованы для создания моделей зубов, достаточно точных для использования вашим стоматологом. Технология также предлагает некоторую универсальность с точки зрения доступности, масштабируемости и надежности.
Следите за этими технологиями А пока берегите зубы. Тот факт, что в ближайшем будущем может появиться возможность вырастить зубы, не означает, что сегодня вы пренебрегаете здоровьем полости рта.
По-прежнему жизненно важно посещать стоматолога каждые шесть месяцев для профилактического осмотра и надлежащего лечения кариеса и кариеса. Скоро вырастет зуб, но может пройти несколько лет, прежде чем эти инновации появятся на рынке, будут проверены и одобрены FDA и другими регулирующими органами. А пока пользуйтесь зубной нитью, щеткой и улыбайтесь.
Выращивание новых зубов: научная фантастика или технология будущего?
В нашей жизни есть два набора зубов: молочные зубы и взрослые зубы. Но было бы неплохо, если бы мы вырастили три комплекта вместо двух? Представьте, если бы все наши взрослые зубы выпали, когда мы достигли среднего возраста, а затем на их место выросли бы новые зубы. Наши больные, разрушенные и поврежденные зубы исчезнут, а на их место у нас будет новый набор идеальных зубов. Звучит хорошо, правда?
Обновление зубов в животном мире
Три набора зубов — это не просто фантастика. У многих животных уже есть способность отращивать новые зубы.
Например, у акул зубы обновляются каждые три недели. По этой причине ученые подозревают, что морское дно может быть усеяно акульими зубами!
Слоны также регенерируют свои зубы на протяжении всей жизни. Это из-за их диет; их зубы очень быстро изнашиваются из-за жевательной диеты из листьев, ветвей и коры деревьев.
У большинства земноводных и рептилий также могут расти новые зубы. У млекопитающих, с другой стороны, конец палочки короткий: обычно у них только один набор взрослых зубов.
Почему у людей не растут зубы?
В настоящее время многие люди страдают кариесом и заболеваниями десен. Редко кто имеет абсолютно здоровые зубы. Но так было не всегда. Сотни лет назад у людей обычно были очень здоровые зубы. Это было потому, что они редко ели сахар. До 16 века сахар был дорогой роскошью, которую могли себе позволить немногие жители Запада. Благодаря этому отсутствию сахара у большинства людей зубы сохранялись всю жизнь.
Поэтому большинство наших предков прекрасно обходились лишь одним набором взрослых зубов.
Однако в настоящее время все мы питаемся продуктами с высоким содержанием сахара. Хотя сахар имеет прекрасный вкус, он имеет неприятный побочный эффект, вызывая образование налета, кариеса и заболеваний десен. В идеале мы просто эволюционировали бы, чтобы вырастить новые наборы зубов, как у акул или слонов. Однако эволюция — очень медленный процесс. Это означает, что на данный момент мы все застряли с одним набором взрослых зубов.
Будущее
Представьте себе технологию будущего, в которой стоматологи смогут стимулировать рост новых зубов. Если у вас кариес сегодня, это не проблема — завтра у вас будут новые зубы! Не было бы необходимости в зубных протезах, имплантатах и коронках, , потому что дантист может просто вырастить для вас новый зуб.
На самом деле ученые уже работают над такой технологией. Исследователям из Гарвардского университета удалось вырастить новые зубы у крыс.