Ако ја исечеме кожата или скршиме коска, овие ткива ќе се обноват – нашето тело е извонредно способно за закрепнување од повреди. Меѓутоа, забната глеѓ не може да се регенерира, а усната празнина претставува непријателска средина.

При секој оброк, забната глеѓ е изложена на огромен механички притисок; истовремено таа трпи и екстремни промени на pH-вредноста и температурата. И покрај овие неповолни услови, глеѓта што ја развиваме во детството останува со нас во текот на целиот живот. Истражувачите одамна се заинтересирани за тоа како глеѓта успева да остане функционална и неоштетена толку долго. Како што вели една од авторките на најновата студија, проф. Пупа Гилберт од Универзитетот Висконсин–Медисон:
„Како успева да спречи катастрофално оштетување?“

Тајните на забната глеѓ

Со помош на истражувачи од Масачусетскиот институт за технологија (MIT) во Кембриџ и Универзитетот во Питсбург, Пенсилванија, проф. Гилберт направи детална анализа на структурата на глеѓта. Тимот ги објави резултатите во списанието Nature Communications.

Глеѓта е составена од т.н. глеѓни прачки (enamel rods), кои се изградени од кристали на хидроксиапатит. Овие долги и тенки прачки се околу 50 нанометри широки и 10 микрометри долги.

Со користење на најсовремена технологија за снимање, научниците можеле да визуелизираат како поединечните кристали во глеѓта се ориентирани. Техниката што ја развила проф. Гилберт се нарекува PIC-мапирање (polarization-dependent imaging contrast). Пред воведувањето на оваа метода, вакво ниво на детална анализа било невозможно.

„Можете да ја измерите и визуелизирате ориентацијата на поединечните нанокристали во боја и истовремено да видите милиони од нив,“ објаснува проф. Гилберт.

Со PIC-мапите, архитектурата на сложените биоминерали, како што е глеѓта, станува јасно видлива.

При анализата, истражувачите забележале интересни шеми:
„Во најголем дел, не постои една единствена ориентација во секоја прачка, туку постепена промена на ориентацијата на кристалите меѓу соседните нанокристали,“ вели Гилберт.
Потоа се поставило прашањето – дали оваа појава има практично значење?

Значењето на ориентацијата на кристалите

За да проверат дали промената на ориентацијата влијае на отпорноста на глеѓта, тимот соработувал со проф. Маркус Билер од MIT. Со компјутерски модел тие ги симулирале силите на кои се изложени кристалите при џвакање.

Во моделот биле поставени два блока од кристали кои се допирале по еден раб. Внатре во секој блок кристалите биле усогласени, но на местото на допир меѓу блоковите тие се среќавале под агол.

Коавторката Кајла Стифлер ги анализирала податоците од PIC-мапирањето и ги измерила аглите помеѓу соседните кристали. По обработка на милиони податоци, таа открила дека најчестиот агол на отстапување бил 1 степен, а максималниот 30 степени. Ова се совпаѓало со симулациите – помалите агли подобро ги пренасочуваат пукнатините.

„Сега знаеме дека пукнатините се пренасочуваат на наноскално ниво и не можат да се шират далеку. Тоа е причината зошто нашите заби можат да траат цел живот без потреба од замена.“
— проф. Пупа Гилберт