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Les chercheurs acquièrent de nouvelles connaissances sur la minéralisation de l’émail des dents

By Dental Tribune International
January 05, 2021

CHICAGO, ÉTATS-UNIS : L'hydroxyapatite est un composant important des tissus durs. L'émail des dents, par exemple, présente la plus forte concentration de ce minéral. Comme la minéralisation dysfonctionnelle de l'hydroxyapatite peut conduire à des problèmes médicaux tels que les caries dentaires, la compréhension de la voie de minéralisation de l'hydroxyapatite est d'un intérêt majeur. Des chercheurs de l'université de l'Illinois à Chicago ont récemment fait état de nouvelles découvertes sur la nucléation et la croissance de l'hydroxyapatite qui, espèrent-ils, aideront à développer de nouveaux traitements médicaux pour la guérison des os et des caries dentaires.

« Jusqu'à présent, ces développements, en particulier aux premiers stades où les molécules commencent à s'organiser en une structure, n'ont pas été comprises clairement », a déclaré dans un communiqué de presse de l'université le Pr Reza Shahbazian-Yassar, co-auteur et professeur au département de génie mécanique et industriel de l'université de l’IIlinois.

Dans leurs expériences, les chercheurs ont capturé des images haute résolution et en temps réel du processus de minéralisation dans un modèle de salive artificielle, grâce à un micro-dispositif qui permet d'utiliser la microscopie électronique avec un modèle liquide. Cette méthode leur a permis de suivre les réactions chimiques dans le modèle à la plus petite échelle.

Représentation schématique des voies de cristallisation de l'hydroxyapatite. (Image : He et al.)

Ils ont observé que les formations directes et indirectes de cristaux d'hydroxyapatite peuvent être réalisées par des variations locales dans les voies énergétiques de nucléation et de croissance. « Le contrôle de la dissolution du phosphate de calcium amorphe affecte l'assemblage des cristaux d'hydroxyapatite en agrégats plus grands », a déclaré le Pr Shahbazian-Yassar. La coexistence simultanée de ces développements explique pourquoi différents groupes ont rapporté des résultats apparemment différents ou opposés, a-t-il poursuivi.

En outre, les chercheurs ont découvert comment les matériaux d'hydroxyapatite nucléent et se développent sur le substrat amorphe de phosphate de calcium. Le Pr Shahbazian-Yassar a commenté les résultats de l'étude : « En comprenant mieux ces développements, les scientifiques sont un pas de plus vers la mise au point de moyens permettant de mieux traiter les maladies dentaires et les lésions osseuses - comme celles dues à des traumatismes - ou de prévenir les conditions médicales qui peuvent se développer lorsque les processus de minéralisation normaux dans le corps tournent mal ».

Selon le Pr Shahbazian-Yassar, les chercheurs envisagent maintenant d'étudier la manière dont les modificateurs moléculaires peuvent affecter le processus de bio-minéralisation, qui est crucial pour le développement de médicaments efficaces.

L'étude, intitulée « Revealing nanoscale mineralization pathways of hydroxyapatite using in situ liquid cell transmission electron microscopy »  a été publiée dans le numéro du 18 novembre 2020 de Science Advances.

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