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實驗室培育「真牙」有望取代傳統補牙與植牙

英國科學家近期研發出一種突破性材料,成功在實驗室環境中培育出具有生物活性的牙齒組織。這項技術未來可能徹底改變現有牙科治療方式,讓患者不再需要忍受傳統補牙與根管治療的不適感。

研究團隊在《ACS巨分子快報》期刊發表論文指出,他們開發的特殊水凝膠材料能模擬人體細胞間的微環境,讓幹細胞像在體內一樣相互傳遞訊息,進而分化成各種牙齒組織細胞。這項技術突破意味著未來或能直接利用患者自身細胞,在實驗室培育出「活體牙齒」來替換受損牙齒。

人類一生僅能生長兩套牙齒:約20顆乳牙在6個月大時開始萌發,6歲左右逐漸被32顆恆牙取代。相較於鯊魚、鱷魚等能不斷再生牙齒的動物,人類在恆牙長成後便失去牙齒幹細胞的再生能力。現行牙科治療如補牙或人工植牙,都無法真正恢復牙齒的自然功能。

倫敦國王學院研究員張學晨(音譯)解釋:「傳統樹脂補牙會隨時間弱化牙齒結構,且可能導致二次蛀牙或敏感問題;而人工植牙不僅需要多次手術,更有感染風險與傷害鄰牙牙周組織的疑慮。」

這項技術的關鍵在於模擬胚胎發育過程:科學家讓不同胚層的幹細胞透過訊號分子相互溝通,逐步分化成琺瑯質、牙本質等牙齒組織。新型水凝膠材料能緩慢釋放這些生物訊號,完美重現人體內的牙齒形成機制。

研究團隊目前正評估兩種臨床應用方案:一是將初期牙胚細胞移植到患者缺牙處,讓新牙在口腔內自然生長;二是在實驗室完成整顆牙齒培育後再進行移植。無論採用哪種方式,都需先在實驗室啟動早期牙齒發育程式。

共同研究者安娜·安傑洛娃·沃爾波尼強調:「這項技術若能成功應用,將為牙科治療帶來革命性變革,提供更符合人體自然機制的牙齒修復方案。」雖然距離臨床應用尚需時日,但這項突破已為牙科再生醫學開闢全新道路。