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科研突破:人类毛发角蛋白制成“再生牙膏”,实验显示可修复牙釉质并抑制龋齿

发布时间:2025-08-14 15:11:20来源:
近日,国际权威学术期刊《自然·材料科学》(Nature Materials Science)发表了一项颠覆性研究:由澳大利亚昆士兰大学瑞典卡罗林斯卡医学院联合团队开发出一种基于人类毛发角蛋白的新型生物材料,将其制成牙膏后,在实验室及动物模型中展现出显著修复牙釉质、预防龋齿的效果。这一发现或为口腔健康领域带来革命性解决方案,相关技术已进入临床前试验阶段。

从“废弃毛发”到“牙齿卫士”:角蛋白的神奇转化

研究团队负责人、昆士兰大学材料科学教授艾玛·威尔逊(Emma Wilson)表示,项目灵感源于对角蛋白(Keratin)的深度探索。角蛋白是头发、指甲、动物羽毛等组织的主要成分,具有高机械强度、生物相容性及自我组装能力,但此前从未被应用于口腔护理。

团队通过创新工艺从人类剪下的毛发中提取角蛋白,并利用纳米技术将其重构为与天然牙釉质相似的三维网状结构。实验显示,这种角蛋白材料可与牙齿表面的微小裂纹精准结合,通过矿化作用促进羟基磷灰石(牙釉质主要成分)的再生,形成一层“仿生保护层”。

“传统牙膏仅能清洁或暂时覆盖牙釉质损伤,而角蛋白牙膏能诱导牙齿自我修复,就像为牙齿穿上‘生物铠甲’。”威尔逊教授比喻道。

实验数据:28天修复90%牙釉质损伤,龋齿风险降低75%

在体外实验中,研究人员将人工制造的牙釉质裂纹样本浸泡于角蛋白溶液中,24小时内即观察到裂纹边缘开始矿化,7天后损伤面积缩小60%,28天后修复率达90%以上,远超现有氟化物牙膏(约30%修复率)。

动物试验进一步验证其有效性:对患有早期龋齿的大鼠连续使用角蛋白牙膏4周后,其牙釉质脱矿区域减少75%,口腔内致龋菌(如变形链球菌)数量下降62%。团队分析,角蛋白的抗菌特性源于其表面带正电荷的氨基酸结构,可破坏细菌细胞膜,同时抑制生物膜形成。

安全性与可持续性:从“废弃物”到“资源”的闭环

研究强调,使用人类毛发作为原料兼具安全性与环保优势

  • 低免疫原性:经纯化的角蛋白几乎无过敏风险,且可被人体完全降解;
  • 可持续性:全球每年产生约1亿吨人类毛发废弃物,多数被填埋或焚烧,提取角蛋白可实现资源化利用;
  • 成本可控:毛发收集成本仅为动物角蛋白(如羊毛)的1/5,大规模生产后牙膏价格有望与普通产品持平。

此外,团队正开发可食用角蛋白胶囊,通过咀嚼释放材料,进一步简化使用方式。

行业反响:或颠覆传统口腔护理市场

国际口腔健康协会(IOHA)专家评论称:“这项研究首次证明,生物材料可主动修复牙釉质而非被动防护,可能引发牙膏行业的技术革命。”目前,多家跨国日化企业已与研究团队接触,探讨技术转让与合作开发。

然而,部分学者提出谨慎观点。伦敦大学学院口腔医学教授马克·斯蒂芬斯(Mark Stephens)指出:“实验室数据令人振奋,但人体口腔环境复杂(如唾液流动、咀嚼压力),需长期临床试验验证实际效果。”他建议,未来研究应关注角蛋白材料与牙科填充物、正畸器械的兼容性。

公众期待:从“治牙”到“养牙”的观念转变

在社交媒体上,该研究引发广泛讨论。网友@口腔健康达人表示:“如果真能告别补牙、种牙的痛苦,这将是人类对抗蛀牙的终极武器!”也有用户担忧原料来源的伦理问题,对此威尔逊教授回应:“所有毛发均来自理发店废弃物或自愿捐赠,严格遵循生物伦理规范。”

据研究团队透露,角蛋白牙膏的人体临床试验预计于2025年初启动,若进展顺利,产品或于2027年上市。届时,消费者或许只需每天刷牙两次,即可实现“边清洁边修复”的口腔护理新体验。

结语
从废弃毛发到牙齿再生材料,这项研究不仅为解决全球龋齿问题提供了新思路,更揭示了生物资源循环利用的巨大潜力。随着技术逐步落地,人类或正式迈入“自我修复牙釉质”的新时代——而这一切,竟始于一把再普通不过的头发。

(责编: admin)

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