يمكن أن تسبب حصوات النباتات المجهرية ضررًا لا يمكن إصلاحه لمينا الأسنان

قد يكون مينا الأسنان، المادة الأكثر صلابة في جسم الإنسان، معرضًا لخطر التآكل التدريجي وغير القابل للإصلاح بسبب مضغ الخضروات.

في حين أن الأطعمة النباتية تشكل جزءًا مهمًا من النظام الغذائي الصحي لأنها توفر الألياف والفيتامينات والمعادن، فقد وجد فريق دولي من الباحثين أن الحجارة النباتية المجهرية المعروفة باسم phytoliths قد تساهم في تآكل الأسنان بمرور الوقت، مما قد يؤدي إلى زيارات أكثر تكرارًا لطبيب الأسنان.

وقد قاموا بتطوير أوراق اصطناعية مدمجة بهذه الجزيئات المجهرية وقاموا بتركيبها على جهاز يحاكي الضغط وحركة الانزلاق أثناء المضغ على عينات من مينا الأسنان قدمها علماء محليون.

وبحسب نتائج التجربة التي نشرت في مجلة Royal Society Interface ، فإن حتى الأنسجة النباتية الرخوة تسببت في أضرار دائمة للمينا وفقدان المعادن عند التفاعل مع المينا.

من الشائع جدًا أن يجد علماء الآثار بقايا متحجرة للأسنان، لأنها تظل محفوظة بشكل جيد للغاية بسبب صلابتها وقوتها المذهلة، والتي يمكن أن تتفوق على أفضل المواد الهندسية الحديثة.

يعتبر مينا الأسنان قويًا ولكنه هش أيضًا، مما يجعله عرضة للتدهور الميكانيكي بسبب الشقوق، والتي تحدث فجأة عندما تتسبب قوة العضة في انتشار الشقوق الدقيقة، والتآكل، والفقدان البطيء للمواد على مدى سنوات عديدة.

أجرى العلماء أبحاثًا مكثفة حول كيفية تكسر مينا أسنان الإنسان وتآكله، وأسباب هذا التلف، ومقدار القوة اللازمة لإحداث الشقوق. ومع ذلك، هناك مجال لا يزال غير مفهوم جيدًا، وهو تأثير الجسيمات الدقيقة من مصادر خارجية، مثل الغبار أو الطعام، على مينا الأسنان.

الحصوات النباتية هي جزيئات سيليكا مجهرية تتكون في أنسجة العديد من النباتات عندما تمتص الجذور السيليكا القابلة للذوبان من التربة وترسبها الجهاز الوعائي في أجزاء أخرى من النبات.

تناولت دراسات سابقة تآكل مينا الأسنان الناتج عن حصوات النباتات، إلا أن النتائج غالبًا ما كانت متضاربة. علاوة على ذلك، لم تُقدم هذه الدراسات نموذجًا واقعيًا لكيفية تفاعل الحصوات النباتية العديدة الموجودة في أنسجة النباتات الرخوة مع مينا الأسنان أثناء المضغ.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بإنشاء أوراق اصطناعية من مصفوفة بولي دايميثيل السيلوكسان (PDMS) مدمجة مع أحجار نباتية أوبالينية مشتقة من سيقان وأوراق القمح.

تم بعد ذلك تثبيت الورقة الناتجة، والتي تشبه في السُمك والصلابة الورقة الحقيقية، على حامل وتم الاتصال بشكل متكرر بعينات من أسنان العقل البشرية السليمة التي تم جمعها من أطباء الأسنان لمحاكاة الانزلاق والضغط الناتج عن المضغ.

تم تحليل التغيرات الفيزيائية والكيميائية في مينا الأوراق والأسنان باستخدام المجهر عالي الدقة والتقنيات الطيفية.

اكتشف العلماء أنه على الرغم من أن الحصوات النباتية نفسها تتحلل بعد التعرض المتكرر، إلا أنها لا تزال تؤدي إلى تفاقم التآكل الموجود على مينا الأسنان وتقلل من محتواها المعدني.

وكانت النتيجة غير المتوقعة هي أن آلية التآكل الأساسية كانت عبارة عن تشوه شبه بلاستيكي أو دائم ناتج عن ضعف في البنية المجهرية للمينا، وليس كسرًا هشًا كلاسيكيًا.

ويعتقد الباحثون أن البيانات الجديدة حول تدهور مينا الأسنان يمكن أن تساعد العلماء على فهم النظام الغذائي والسلوك والحركات وموائل الحيوانات بشكل أفضل، حيث تعمل كجسر متعدد التخصصات بين العلوم الفيزيائية والبيولوجية.