當你頻繁吃零食、喝含糖飲料時，是否意識到牙齒表面正在經歷一場看不見的戰爭？

作為人體最堅硬的組織，牙釉質的硬度僅次於金剛石。世界衞生組織數據顯示，全球約35億人正面臨着口腔健康問題。其中，作為最常見的口腔疾病，未治療的齲齒（蛀牙）影響着25億人，相當於每3個人中就有1人深受其苦。這些微小的蛀洞不僅帶來鑽心疼痛，更可能引發牙髓炎、根尖牙周炎等併發癥，最終導致牙齒脫落。

牙齒修復材料有了更好選擇

傳統補牙樹脂材料5-10年就會老化變色，瓷貼面需要磨除大量健康牙體組織，而汞合金填充物因含重金屬長期受爭議。更棘手的是，牙釉質一旦受損便無法自然再生——這層由96%礦物質構成的“生物盔甲”，自恒牙長成之日起就開啟了不可逆的消耗倒計時。

在重慶大學的實驗室裏，科研人員正從普通人的頭髮中提取一種特殊物質——名為角蛋白的纖維蛋白，它是構成頭髮、指甲的主要成分。當它以納米級薄膜的形式出現在顯微鏡下時，其分子結構中密集的二硫鍵，恰好能模擬牙釉質礦化所需的三維支架。

這項研究論文近期發表在《先進保健材料》上，研究揭示這種水基角蛋白膜在接觸唾液中的鈣、磷離子後，會像魔術般引導羥基磷灰石晶體有序生長。就像建築師搭建腳手架，角蛋白網絡先形成纖維狀框架，隨後礦物離子在其孔隙間層層沉積，最終重構出與天然牙釉質完全一致的微米級結構。實驗室數據顯示，修復後的牙釉質不僅恢復了98%的透光率，其顯微硬度也達到天然組織的95%。

實現“修復-再生”雙重功能

新材料的突破性在於實現了“修復-再生”的雙重功能。在早期齲齒治療中，角蛋白膜能快速封閉0.1-0.3毫米的微小缺損，阻止細菌進一步侵蝕。而對於更嚴重的損傷，其獨特的礦化引導機制能持續促進牙釉質再生。動物實驗顯示，經過角蛋白處理的牙齒在28天內形成了連續的修復層，新生晶體的排列方向與原組織完全一致。更重要的是，這種從毛髮中提取的生物材料具有天然的生物相容性，不會引發免疫排斥反應。

當傳統治療理念還在強調“填充缺損”，角蛋白技術卻開啟了“生物再生”的新紀元。通過調控礦化過程，角蛋白膜能修復0.1-50微米的全尺寸缺損，這是現有材料無法實現的；這種新材料在口腔環境中可持續發揮作用，當遇到酸性物質時，其表面的負電荷會主動吸附鈣離子，形成動態保護屏障；研究顯示，每克人類頭髮可提取約0.3克角蛋白，按全球每年産生的10萬噸廢棄毛髮計算，足以滿足數億人的治療需求。

應用場景豐富

另外，重慶大學團隊的研究更揭示了角蛋白“一材多用”的潛力，未來多種應用場景可以實現。

比如，牙科診所配備角蛋白修復儀，患者只需在椅位上停留15分鐘，就能完成從齲洞清理到再生修復的全過程；含角蛋白的牙膏和漱口水成為日常必需品，通過持續釋放的納米纖維，實時修復牙齒表面的微損傷；基於患者基因特徵定制的角蛋白材料，能精準調控礦化速度和晶體結構，實現真正意義上的“私人訂制”修復。

當然，技術轉化仍需跨越重重關卡：材料的長期穩定性、規模化生産工藝、與現有牙科設備的兼容性等都有待解決。但正如《先進保健材料》評論所言：“角蛋白的出現，標誌着硬組織再生從實驗室走向臨床的最後一公里已清晰可見。”

（作者段躍初係中國未來研究會會員、中國科普作家協會會員）