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ePaper created 2015-12-02, 11:01:15 | version 1.38.0
Los dientes humanos, sometido a fuerzas masivas, son uno de los materiales orgáni- cos más duros. Hasta la fecha, no se sabía en qué se basaba la alta resistencia a la ruptura que demostraba la dentina. En general, los ingenieros utilizan muchas veces las tensiones internas de los materia- les para reforzarlos con usos técnicos espe- cíficos. Parece que nuestros dientes utilizan este mismo sistema. A diferencia de los hue- sos, compuestos en parte de células vivas, los dientes humanos no pueden reparar los daños que sufren. Los dientes están hechos en su mayor parte de dentina, material simi- lar al hueso que consiste de nanopartículas minerales. Estas nanopartículas minerales están incrustadas en fibras de proteína de colágeno con las que están firmemente co- nectadas. Estas fibras se encuentran en las capas cada diente, por lo que son duros y resistentes a las agresiones. Sin embargo, hasta ahora no se sabía cómo detener la pro- pagación de fisuras en los dientes. El equipo de investigadores del Instituto Julius Wolff en Charité - Universidad de Berlín (Alemania) y colegas nacionales e in- ternacionales examinó de cerca estas bioes- tructuras. Realizó experimentos de estrés in situ en el sincrotrón de radiación BESSY II y analizó la orientación local de las nanopar- tículas minerales utilizando la herramienta de nano-imágenes de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón en Grenoble (Suiza). El equipo descubrió que cuando las fibras de colágeno se contraen, las partículas minera- les adheridas se comprimen cada vez más. «Nuestro grupo utilizó los cambios de hume- dad para demostrar cómo se produce el es- trés en el mineral de las fibras de colágeno», explicó el Dr. Paul Zaslansky del Instituto Julius Wolff. «El estado comprimido ayuda a prevenir las fisuras y la compresión se lle- va a cabo de tal manera que las grietas no pueden llegar fácilmente a la parte interna de los dientes, lo que podría dañar la pul- pa sensible». De esta manera, el estrés de la compresión ayuda a prevenir que el diente se agriete. Los científicos examinaron también qué pasa cuando se destruye por medio de ca- lor el fuerte enlace protéico mineral. En este caso, la dentina se vuelve mucho más débil. «Por lo tanto, creemos que el equilibrio de tensiones entre las partículas y la proteína es importante para la prolongada supervi- vencia de los dientes en boca», manifestó el científico Jean-Baptiste Forien. Estos resultados pueden explicar por qué los dientes artificiales por lo general no fun- cionan tan bien como los sanos: son simple- mente demasiado pasivos, ya que carecen de los mecanismos estructurales de los dien- tes naturales. Por consiguiente, los rellenos no pueden sostener las tensiones en la boca tan bien como los dientes naturales. «Nues- tros resultados podrían inspirar el desarrollo de estructuras cerámicas más duras para la rehabilitación o el reemplazo de dientes», de- claró Zaslansky. El estudio, titulado «Tensiones de compre- sión residuales en nanopartículas minerales como posible origen de una mayor resis- tencia a las grietas en la dentina del diente humano» (Compressive residual strains in mineral nanoparticles as a possible origin of enhanced crack resistance in human tooth dentin), fue publicado en la revista «Nano Letters» 64AMIC Dental México DF,11 - 15 de noviembre de 201504 Investigación Descubrenlaestructura internadeladentina U n equipo ha descubierto que las partículas minerales de la dentina se pre- comprimen y que esta tensión interna evita la propagación de fisuras y au- mentalaresistenciadesubioestructura.Eldescubrimientopuedeabrirnue- vasposibilidadesparaeldesarrollodematerialesderestauraciónmásresistentes. Los túbulos dentales (cilindros huecos de color amarillo de un diámetro aproximado de 1mm) están rodeados por capas mineralizadas de fibras de colágeno (barras de color marrón). Estas diminutas nanopartículas minerales están incrustados en la malla de fibras de colágeno y no son visibles aquí (Foto: J. B. Forien, Julius Wolff Institute).