미세한 식물 결석은 치아 법랑질에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있습니다.

인체에서 가장 단단한 물질인 치아 법랑질은 야채를 씹는 것으로 인해 점진적이고 돌이킬 수 없는 마모 위험이 있습니다.

식물성 식품은 섬유질, 비타민, 미네랄을 제공하기 때문에 건강한 식단의 중요한 부분이지만, 국제 연구팀은 식물석이라고 하는 미세한 식물 돌이 시간이 지남에 따라 치아 마모에 영향을 미쳐 치과 방문 횟수를 늘릴 가능성이 있다는 사실을 발견했습니다.

그들은 이러한 미세 입자가 내장된 인공 잎을 개발하고, 지역 과학자들이 제공한 치아 법랑질 샘플을 씹을 때의 압력과 미끄러짐 동작을 시뮬레이션하는 장치에 장착했습니다.

Royal Society Interface 저널에 발표된 실험 결과에 따르면, 부드러운 식물 조직조차도 법랑질과 상호 작용할 때 법랑질에 영구적인 손상을 입히고 미네랄 손실을 일으키는 것으로 나타났습니다.

고고학자들이 치아의 화석을 발견하는 일은 매우 흔한 일입니다. 치아는 놀라울 정도로 단단하고 강해서 보존 상태가 매우 좋으며, 그 강도는 현대의 최고 엔지니어링 재료보다 뛰어납니다.

치아 법랑질은 튼튼하지만 부서지기 쉽기 때문에 깨물 때 발생하는 미세한 균열로 인한 기계적 손상에 취약합니다. 깨물 때 발생하는 미세한 균열은 갑자기 퍼지고 마모되어 수년에 걸쳐 천천히 재료가 손실됩니다.

과학자들은 인간의 치아 법랑질이 어떻게 파손되고 마모되는지, 손상의 원인은 무엇인지, 그리고 균열을 일으키는 데 필요한 힘은 얼마인지에 대한 광범위한 연구를 수행해 왔습니다. 그러나 먼지나 음식과 같은 외부 요인에서 발생하는 미세 입자가 법랑질에 미치는 영향은 아직 잘 밝혀지지 않았습니다.

식물석은 뿌리가 토양에서 가용성 실리카를 흡수하고, 관다발계가 이를 식물의 다른 부분에 침전시킬 때 많은 식물의 조직에 형성되는 미세한 실리카 입자입니다.

이전 연구에서는 식물체에 의한 법랑질 마모를 살펴보았지만, 결과는 종종 일관성이 없었습니다. 더욱이, 이러한 연구들은 연조직에 박힌 수많은 식물체들이 씹는 동안 치아 법랑질과 어떻게 상호작용하는지를 현실적으로 모델링하는 데 실패했습니다.

이번 연구에서 연구진은 밀 줄기와 잎에서 추출한 유백색 식물석을 내장한 폴리디메틸실록산(PDMS) 매트릭스로 인공 잎을 만들었습니다.

실제 시트와 두께와 강성이 비슷한 결과물인 시트를 홀더에 장착하고 치과에서 채취한 건강한 인간의 지혜니 샘플과 반복적으로 접촉시켜 씹을 때의 미끄러짐과 압력을 시뮬레이션했습니다.

고해상도 현미경과 분광 기술을 사용하여 잎과 치아 법랑질의 물리적, 화학적 변화를 분석했습니다.

과학자들은 식물석 자체가 반복적인 노출로 인해 분해되더라도 여전히 치아 법랑질의 기존 마모를 악화시키고 미네랄 함량을 감소시킨다는 것을 발견했습니다.

예상치 못한 결과는 기본적인 마모 메커니즘이 고전적인 취성 파괴가 아닌 법랑질의 미세 구조의 약화로 인해 발생하는 준소성 또는 영구 변형인 것으로 밝혀졌다는 것입니다.

연구진은 법랑질 분해에 대한 새로운 데이터가 과학자들이 동물의 식단, 행동, 움직임 및 서식지를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있으며, 물리 과학과 생물학을 연결하는 학제적 다리 역할을 할 수 있을 것으로 믿고 있습니다.