生活中，你是否有這樣的疑問？皮膚劃個小口子，過幾天就能好得跟原來一樣。可牙齒呢，為啥我們的牙齒受傷了就不能像皮膚那樣自我修復呢？一旦出現齲齒，就只能眼巴巴地等著牙醫來幫忙，而且有時候還很難修復，這到底是為啥呢？

牙釉質的“堅不可摧”

牙釉質位于牙齒的最外層，覆蓋在牙冠表面，是人體最硬的組織之一，其硬度僅次于金剛石，可以與水晶媲美。牙釉質的厚度約為2毫米，主要成分是羥基磷灰石晶體，含量高達96%-97%，并且以高度有序和緊密的方式排列，在牙齒表面形成一個堅固的屏障。不僅如此，牙釉質就像瓷器的釉面一樣光滑，不僅有助于咀嚼和吞咽，還具有美觀的作用。

牙齒結構示意圖

（圖片來源：veer圖庫）

如此堅硬的牙釉質，為什么會損壞呢？

牙釉質的損壞主要與我們的生活和飲食習慣有關。例如，長期大量食用酸性食物，如柑橘類飲料、食用醋、碳酸飲料等，其含有的酸性成分可以與牙釉質中的鈣、磷等發生反應，導致牙釉質脫礦，變薄變脆。此外，糖果、甜品等高糖類食品也是導致牙釉質損壞的重災區。糖類食品雖然不含酸性成分，但是口腔內的一些細菌如鏈球菌、乳酸桿菌等，會將糖類代謝為乳酸等有機酸，對牙釉質造成破壞。

牙齒損壞的過程

（圖片來源：veer圖庫）

刷牙是我們日常口腔清潔中重要的一部分，通過對牙齒的清潔可以將其表面附著的牙菌斑等去除，減少菌群產生酸性代謝物的可能。但是，如果在刷牙時用力過大或者牙刷的刷毛不夠柔軟，則會在牙釉質表面形成溝痕，加速牙釉質的破損。

外傷因素對牙釉質的損害也不容忽視。在日常生活中，牙齒遭受猛烈的外力沖擊，如運動過程中面部的碰撞或者摔倒等，容易導致牙釉質出現裂紋，甚至可能發生折斷，給牙齒帶來嚴重的損傷。

外力導致牙齒受損

（圖片來源：veer圖庫）

此外，有些人喜歡用牙齒開啤酒瓶蓋或者直接用牙齒啃咬核桃等堅果的外殼，這些硬物會對牙釉質產生巨大的壓力，使其超出正常承受范圍，不僅會導致牙釉質崩裂，影響美觀，還可能引發牙齒敏感、疼痛等一系列問題。

牙釉質會損壞，等著它自愈不就行了？

我們都知道，如果皮膚不慎被劃破，短短幾天時間即可自愈。皮膚的自愈過程主要與皮膚組織內的成纖維細胞、角質形成細胞和血管內皮細胞等有關。當皮膚受到損傷時，傷口周圍的細胞會通過分裂和增殖來填補損傷區域，最終實現傷口的愈合和新皮膚的生成。

傷口的愈合過程

（圖片來源：veer圖庫）

而牙釉質就沒有這么幸運了，甚至沒有細胞可以“幫助”它自愈。牙釉質的形成是一個復雜的過程，當牙本質形成后，內釉上皮細胞分化為成釉細胞。成釉細胞分泌的釉原蛋白、成釉蛋白等釉質基質被包裝為分泌顆粒并移動至牙本質的表面進行沉積和初步礦化，形成最內層的釉質。

釉質基質達到一定厚度后，開始進一步鈣化。在此過程中，磷灰石晶體的尺寸迅速增加，水和有機物逐漸被吸收，礦化程度增加，形成高度礦化的牙釉質。而成釉細胞完成釉質形成的任務后會與中間層細胞、外釉上皮細胞結合形成牙齦的結合上皮。形成后的牙釉質中缺乏成釉細胞、血管等活性成分，因此，損壞后并不能“自愈”。

乳牙與恒牙示意圖

（圖片來源：veer圖庫）

其實，不止牙釉質，我們的牙齒自然再生能力也十分有限。正常情況下，人的牙齒只有兩次生長機會，乳牙和恒牙。乳牙在幼兒出生后6個月至3歲之間長出，恒牙則在6歲至12歲逐漸替換乳牙，恒牙可以認為是牙齒最后的生長機會，損壞后自然生長的可能性幾乎為零。因此，對于我們“一次性”的牙齒，千萬要倍加呵護啊！

牙釉質一旦損壞，只能坐以待斃？

雖然牙釉質不能自然再生，但是萬幸我們有技藝高超的牙醫和先進的修復技術。

牙釉質的修復方式與損傷的程度有關，如果是輕微的損傷，可以通過填充樹脂材料或玻璃離子水泥等進行裂紋的填充，后續經過固化、打磨和拋光實現修復。此外，還可以將陶瓷、樹脂等材質的貼片通過粘結劑覆蓋在損傷的牙釉質表面，達到修復的效果。如果牙釉質損傷嚴重已經擴散到牙髓，則需要進行根管治療。根管治療可以在消除牙內感染和炎癥的同時避免拔牙，再通過根管的填充和封閉，實現牙齒的永久性修復。

修補牙的過程通常很漫長，有時還很痛苦。當牙釉質出現微小裂縫，樹脂等材料又無法填充時，這種修又修不了，不修又擔心裂縫變大影響牙髓的心情，誰懂啊。不過也不用擔心，中國科學家在《Science Advances》雜志上發表的研究成果可能會幫到你。

研究者通過將含有磷酸、二水氯化鈣和三乙胺的乙醇溶液混合，制備了一種磷酸鹽鈣離子簇修復藥水。將100微升修復藥水滴在損壞的牙釉質表面，經過25℃干燥后，將其放入模擬口腔唾液的溶液中。歷經48小時，牙釉質竟然獲得了“重生”，并且修復后的牙釉質與天然牙釉質之間的邊界還實現了外延生長，修復層的厚度達到2微米。由于新生成牙釉質和天然牙釉質的原料相同，修復后牙釉質在外觀和硬度方面與天然牙釉質幾乎相同，幾乎達到了“以假亂真”的效果。

A. 原生牙釉質掃描電鏡圖；B. 整顆牙齒圖片；C. 修復后的牙釉質掃描電鏡圖.

（圖片來源：參考文獻1）

科學家對牙釉質修復的研究從未停止，為實現原生牙釉質的“復刻”，2024年1月，中國科學家利用兩親性多肽分子調控賦予了磷酸鈣納米顆粒的各向異性，成功復制了天然牙釉質的層級結構，實現了牙釉質的原位再礦化和再生修復。

牙釉質的的修復不僅要考慮與原生牙釉質的相似度，還要考慮與天然牙釉質匹配的力學性能。2024年11月，中國科學家在《Nature Commucations》雜志發表了一項關于牙釉質修復材料的研究，結果表明，通過“可控離子水解-濕法紡絲-磁場輔助雙向冷凍”三步策略制備的類牙釉質復合材料具有與天然牙釉質高度一致的多級次結構及無機組分，并且具有良好的生物相容性、力學性能和抗菌粘附性。

a-d. 原生牙釉質光學圖片和電鏡圖；e-h. 層級結構類牙釉質光學圖片和電鏡圖.

（圖片來源：參考文獻2）

結語

用于牙釉質修復的高科技材料層出不窮，但是這些材料的臨床應用還需要經過嚴格的臨床實驗和監管審批才能實現。復合樹脂、玻璃離子、瓷貼面等是臨床應用較為廣泛的材料，隨著制備技術的優化和臨床實驗的推進，高科技的牙釉質修復材料有望在未來幾年內逐步推廣，普通人也可以更好更快地修復破損牙啦！

在盼望著科學家們的研究成果能早點兒走進千家萬戶的同時，我們更應做好日常的口腔護理，養成良好飲食習慣，一刻都不能松懈。

參考文獻：

1. Shao C , Jin B , Mu Z ,et al. Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth[J]. Science Advances, 2019.

2. Lu J , Deng J , Wei Y ,et al. Hierarchically mimicking outer tooth enamel for restorative mechanical compatibility[J]. Nature Communications, 2024.

3. Tang Z , Chen Z , Wang D ,et al. Peptide Amphiphile‐Mediated Assembly and Fusion of Anisotropic Amorphous Particles for Enamel Remineralization[J]. Advanced Functional Materials, 2024.

4. 郭曼麗,聶紅兵,周海靜.乳酸桿菌在口腔中益生特性的研究[J]. 重慶醫學, 2015.

5. 周學東,張萍,張靜儀,等.飲料導致牙釉質脫礦作用的實驗研究[J]. 華西口腔醫學雜志, 2001.

6. 萬冕,李怡婷,鄭黎薇,等.牙釉質形成中的表觀遺傳學機制研究[J]. 中華口腔醫學雜志, 2023.

出品：科普中國

作者：一言科普團隊

監制：中國科普博覽