Comment l’émail des dents dure-t-il toute une vie ?


Si nous nous coupons la peau ou si nous nous cassons un os, ces tissus se répareront d’eux-mêmes ; nos corps sont excellents pour se remettre d’une blessure.

L’émail des dents, cependant, ne peut pas se régénérer et la cavité buccale est un environnement hostile.

A chaque repas, l’émail est soumis à un stress incroyable ; il résiste également aux changements extrêmes de pH et de température.

Malgré cette adversité, l’émail des dents que nous développons en tant qu’enfant reste avec nous tout au long de nos jours.

Les chercheurs s’intéressent depuis longtemps à la façon dont l’émail parvient à rester fonctionnel et intact toute une vie.

Comme le dit l’un des auteurs de la dernière étude, le professeur Pupa Gilbert de l’Université du Wisconsin-Madison, « Comment empêche-t-il une défaillance catastrophique? »

Les secrets de l’émail

Avec l’aide de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge et de l’Université de Pittsburgh, Pennsylvanie, le professeur Gilbert a examiné en détail la structure de l’émail.

L’équipe de scientifiques vient de publier les résultats de son étude dans la revue Nature Communications.

L’émail est constitué de ce qu’on appelle des bâtonnets d’émail, constitués de cristaux d’hydroxyapatite. Ces longues et fines tiges d’émail mesurent environ 50 nanomètres de large et 10 micromètres de long.

En utilisant une technologie d’imagerie de pointe, les scientifiques ont pu visualiser comment les cristaux individuels de l’émail des dents sont alignés. La technique, conçue par le professeur Gilbert, est appelée cartographie par contraste d’imagerie dépendant de la polarisation (PIC).

Avant l’avènement de la cartographie PIC, il était impossible d’étudier l’émail avec ce niveau de détail. « [V]ous pouvez mesurer et visualiser, en couleur, l’orientation de nanocristaux individuels et en voir plusieurs millions à la fois », explique le professeur Gilbert.

L’architecture des biominéraux complexes, tels que l’émail, devient immédiatement visible à l’œil nu sur une carte PIC.

Lorsqu’ils ont observé la structure de l’émail, les chercheurs ont découvert des motifs. « Globalement, nous avons vu qu’il n’y avait pas une seule orientation dans chaque tige, mais un changement progressif des orientations cristallines entre les nanocristaux adjacents », explique Gilbert. « Et puis la question était: » Est-ce une observation utile? «  »

L’importance de l’orientation des cristaux

Pour tester si le changement d’alignement des cristaux influence la façon dont l’émail réagit au stress, l’équipe a recruté l’aide du professeur Markus Buehler du MIT. À l’aide d’un modèle informatique, ils ont simulé les forces que subiraient les cristaux d’hydroxyapatite lorsqu’une personne mâche.

Dans le modèle, ils ont placé deux blocs de cristaux l’un à côté de l’autre de sorte que les blocs se touchent le long d’un bord. Les cristaux à l’intérieur de chacun des deux blocs étaient alignés, mais là où ils sont entrés en contact avec l’autre bloc, les cristaux se sont rencontrés à un angle.

Pour enquêter, le co-auteur Cayla Stifler est revenu aux informations de cartographie PIC d’origine et a mesuré les angles entre les cristaux adjacents. Après avoir généré des millions de points de données, Stifler a constaté que 1 degré était la taille de désorientation la plus courante et que le maximum était de 30 degrés.

Cette observation concorde avec la simulation — des angles plus petits semblent mieux à même de dévier les fissures.

Sans commentaire

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *