人工培植牙
牙爛了?再長一顆
科學家已經製造出人工培植齒,並把這些人工培植齒像種養珠一樣種在老鼠的腸道裡面。幹細胞和組織工程方面的進步,已經將這項科技帶到牙醫學上。
潘蜜拉耶力克(Pamela
Yelick)一邊向我展示她實驗室裡滿滿幾缸的斑馬魚,邊說:「牠們就好像是有脊椎骨的果蠅一樣。」她的意思是說:這些小生命很容易操作,而且科學家已
經破解了牠們的基因組密碼,使得牠們在遺傳研究上幾乎就像果蠅一樣好用。但是對耶力克這位美國波士頓的福賽斯研究所(Forsyth
Institute)的分子生物學家來說,還有一項關鍵特性使斑馬魚比果蠅還要好用:因為斑馬魚有牙齒。而且斑馬魚不但有牙齒,還會一輩子不斷地脫落並長
出新牙。
當然了,人類是沒有這項「天賦」的──至少目前還沒有。
現在,美國、歐洲、日本有超過兩億人至少缺了一顆牙齒,而且光是在美國一地,每年就會進行約二十萬次的植牙。但即使是最先進的假牙,也很難跟貨真價實、珍
珠般的白牙相比:假牙材料中的鈦結構常常會被周邊組織排斥,還有,植牙很堅硬,人的咬合在長時間後會有些微改變,但植牙無法隨之改變。耶力克說:「植牙出
了問題的時候,真的很糟糕。所以牙醫們聽到即將有替代物品出現時,都感到很興奮。」而正在開發這個替代物品的地點就在耶力克魚缸的下兩層樓,也就是耶力克
和她的研究團隊正在培植牙齒的實驗室。
2002年時,耶力克的團隊製造出了他們的第一顆人工培植齒,這個結果讓他們大為驚喜,也讓研究界嚇了一跳。那是顆很小的牙齒(如果能算是牙齒的話),直
徑只有0.2公分,但卻是一項極重大的突破。之前其他實驗室已經從象牙質幹細胞製造出了象牙質(也叫齒質,就是像骨頭一樣的牙齒材質)。但耶力克的牙齒是
從一個六個月大的小豬身上取出的牙胚所長成,在牙質核心外有一層琺瑯質,以及其他可以辨識出來的結構要素。
他們製作那顆牙的過程如下:首先,研究人員將牙胚(也就是一些未成熟牙組織)「分離」成獨立的細胞。接著將這些細胞「種」在一個支架(聚合物做的氈形物)
上,再把它塑成牙齒的形狀,並覆上成膠質。之後將這些支架種到老鼠的腸道(這樣就可以有穩定的血液供給)內生長20至30星期。
要把這個方式長出來的牙應用在人類身上,還有兩個重大的障礙,其一是要如何分離出琺瑯質幹細胞;其二是要如何讓成長中的牙胚長成特定的大小和形狀。耶力克的研究團隊已經在第一項挑戰上有了重大的進步,而且她希望能在今年底前發表這項成果。
但要瞭解每顆牙是如何長成特定形狀(如:臼齒是如何以及為什麼長成一顆臼齒,而不是門牙),則是個更困難的問題,而這也是斑馬魚派上用場的地方。耶力克正
在研究這種魚的基因訊息傳導路徑,以試著瞭解調節顱顏發展的分子機構。她的實驗室已經找出了一種新的訊息受體,這種受體在斑馬魚和人類身上,都會在牙齒發
展過程中表現。
當第二個里程碑也達到時(耶力克預計是將在未來三至五年間),這個團隊便將開始在更大型動物模式上測試,最後便是在人類身上測試。她說:「現在已經有人打
電話給我們,詢問有關豬牙齒的事情,但真要有個臨床可以使用的產品還要再等個10至15年。」不過,這項技術實際上已經讓一家位在列支敦斯登
(Liechtenstein)的Ivoclar
Vivadent公司取得執照,而這家公司已經在市面上推出了好幾種先進的化學和生物性牙醫學療法,他們還希望能在未來十年內能從某人的細胞培養出他自己
的牙齒。
其他再生性牙醫學方面的發展
疫苗
有兩位福賽斯研究所的研究人員,正首創開發一種兒童用疫苗,這種疫苗會刺激產生對抗變種鏈球菌(會造成蛀牙的細菌)的抗體,來避免得到蛀牙。
口香糖
巴芬伯格研究中心(Paffenbarger Research Center)的科學家正在開發能幫助牙齒自我修復的「重新礦化」口香糖,以及牙膏、漱口水。