"Kem đánh răng làm từ... tóc?" Keratin tạo ra lớp bảo vệ giống như men răng và phục hồi những hư tổn sớm

Các nhà khoa học từ Đại học King's College London đã chứng minh rằng keratin, protein cấu thành nên tóc, da và len, có thể đóng vai trò như một "khung" cho quá trình khoáng hóa men răng tự nhiên. Khi lớp keratin này tiếp xúc với khoáng chất trong nước bọt, một lớp men răng có trật tự sẽ hình thành trên bề mặt răng, giúp phục hồi vẻ ngoài và độ cứng của men răng bị tổn thương sớm (ví dụ như đốm trắng) và giảm ê buốt. Các tác giả đang thảo luận về hai dạng bào chế: dạng kem đánh răng dùng hàng ngày và dạng gel chuyên dụng, với keratin từ "chất thải sinh học" (tóc/len) đóng vai trò là nguyên liệu thô.

Lý lịch

Những phương pháp thay thế hiện có trong phòng khám/phòng khám dành cho các khiếm khuyết sớm:

1. Florua, CPP-ACP (caysin phosphopeptide + canxi phosphat vô định hình) - tăng độ bão hòa ion nước bọt và giúp tái khoáng hóa các đốm trắng, nhưng hiệu quả phụ thuộc vào sự tuân thủ và không nhất quán giữa các nghiên cứu.
2. Kính hoạt tính sinh học (NovaMin) và nano-hydroxyapatite rất phổ biến, nhưng một số công thức có ít bằng chứng lâm sàng hơn so với florua; kết quả thường chỉ có trong ống nghiệm.
3. Các peptit tự lắp ráp (P11-4) tạo thành ma trận hạt dạng sợi trong men răng; có bằng chứng ngẫu nhiên và lâm sàng về việc tái khoáng hóa các tổn thương sớm và tăng cường tác dụng của fluoride.
4. Thấm nhựa (Biểu tượng) - "lấp đầy" lớp xốp bằng phương pháp vi xâm lấn và ổn định các đốm trắng, nhưng đây là chất độn polymer chứ không phải khoáng hóa thực sự.

• Tại sao men răng cần được “sửa chữa từ bên ngoài”. Men răng có gần 96% là hydroxyapatite và sau khi mọc, nó không thể tự phục hồi: các tế bào tạo men (men nguyên bào) bị mất đi, do đó, các miếng trám thông thường chỉ che phủ được khuyết điểm chứ không phục hồi cấu trúc tự nhiên. Do đó, nhu cầu về các vật liệu kích hoạt quá trình khoáng hóa trên bề mặt nhờ các ion nước bọt ngày càng tăng - tức là chúng hoạt động “giống như tự nhiên”.
• Tái khoáng hóa mô phỏng sinh học là gì? Đây là những phương pháp mà vật liệu đóng vai trò như một khuôn mẫu/khung đỡ cho quá trình lắng đọng canxi và phốt phát vào một mạng lưới giống men răng. Trong những năm gần đây, các nền tảng hữu cơ và vô cơ đã được thử nghiệm: từ vật liệu nano và peptide đến "môi trường giả" nền men răng. Ý tưởng không chỉ là "bịt kín" các lỗ chân lông, mà còn là xây dựng một khoáng chất có trật tự, gần giống về mặt quang học và cơ học với men răng.
• Keratin (tóc/len) ở đâu và có gì mới? Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu từ Đại học King's College London đã chỉ ra rằng một lớp keratin mỏng bám dính tốt vào men răng và liên kết các ion từ nước bọt, kích hoạt sự phát triển của một lớp men răng có trật tự. Trên mô hình "đốm trắng", lớp phủ đã phục hồi quang học và độ cứng - về cơ bản hoạt động như một khuôn mẫu sinh học, chứ không phải là vecni mỹ phẩm. Thêm vào đó - nguyên liệu thô bền vững: keratin từ "chất thải sinh học" (tóc/len).
• Lý do tại sao điều này lại hợp lý từ góc độ khoa học vật liệu. Keratin là một protein có thành phần hóa học bề mặt phong phú; trong kỹ thuật mô, nó đã được khoáng hóa (để tái tạo xương) và được sử dụng như một chất mang rẻ tiền, dễ tiếp cận. Việc chuyển nó sang nha khoa mang đến cơ hội kết hợp khả năng bám dính vào men răng và khả năng tự tổ chức của khoáng chất trong khoang miệng (nước bọt là nguồn ion ổn định).
• So sánh phương pháp keratin với các “đối thủ cạnh tranh” của nó như thế nào? Không giống như nhựa và chất thấm, keratin không bịt kín bằng polymer mà tích tụ khoáng chất; không giống như các loại bột nhão “ion” đơn giản (florua, nano-HA), keratin tạo ra một ma trận tổ chức. Về bản chất, nó gần giống với ma trận peptide (P11-4), nhưng có khả năng rẻ hơn và đơn giản hơn về mặt công nghệ. Toàn bộ lĩnh vực này đang hướng tới các hệ thống tự lắp ráp và ma trận (xem bài đánh giá về tái khoáng hóa “thế hệ tiếp theo”).
• Một số hạn chế cần lưu ý: Kết quả hiện tại chỉ là trên mô hình/in vitro; thử nghiệm miệng (độ mòn của cọ, axit/kiềm, hệ vi sinh vật, độ bền màu), chuẩn hóa nguồn keratin và các vấn đề pháp lý vẫn đang chờ xử lý. Chỉ sử dụng dạng kem/gel thông thường khi các thử nghiệm lâm sàng xác nhận độ bền và an toàn.
• Bức tranh toàn cảnh. Tái khoáng hóa sinh học là “bước tiếp theo” thực sự giữa phòng ngừa và khoan: khuôn mẫu + ion nước bọt → lớp men răng. Keratin là một ứng cử viên khác trong lĩnh vực này, nếu thành công trên lâm sàng, có thể bổ sung cho kho vũ khí điều trị các tổn thương sớm và tình trạng nhạy cảm.

Điều này hoạt động như thế nào

Men răng là một mô siêu cứng và không tự lành. Ý tưởng của nhóm nghiên cứu: tạo cho răng một "khuôn mẫu" mô phỏng sinh học. Keratin là một loại protein linh hoạt, "rối loạn", bám dính tốt vào men răng và liên kết canxi và phốt phát. Họ phủ một lớp keratin mỏng - và sau đó nước bọt sẽ làm phần còn lại: các ion dần dần lắng đọng trên lớp màng, xếp thành một mạng tinh thể tương tự như men răng tự nhiên, tạo thành một lớp bảo vệ dày đặc. Đây không phải là chất trám nhựa, mà là một lớp phủ khoáng hóa có liên quan đến mô tự nhiên.

Họ thực sự đã làm gì?

• Các nhà nghiên cứu đã phân lập keratin từ len/tóc và bôi lên bề mặt răng theo mô hình phòng thí nghiệm về tình trạng phá hủy men răng sớm (tổn thương đốm trắng).
• Với sự hiện diện của khoáng chất trong nước bọt, lớp keratin được khoáng hóa: một lớp “giống men răng” có tổ chức cao được hình thành.
• Dựa trên kết quả đánh giá, các tác giả báo cáo về sự phục hồi các đặc tính quang học (hình dạng men răng “khỏe mạnh”) và cơ học (độ cứng, khả năng chống axit) của các khiếm khuyết ban đầu.

Tại sao điều này lại quan trọng?

• Các tổn thương sâu răng sớm (đốm trắng mờ, nhạy cảm) là một lớp nha khoa khổng lồ. Hiện nay, chúng ta chủ yếu làm chậm quá trình này bằng chất florua/chất thẩm thấu nhựa. Phương pháp keratin mang lại sự tái cấu trúc chính xác của khoáng chất với sự hỗ trợ của nước bọt - một kịch bản "sinh học" hơn.
• Độ ổn định màu sắc và tính thẩm mỹ. Lớp men răng có độ tương đồng quang học với mô tự nhiên hơn so với nhựa tổng hợp; điều này đặc biệt có giá trị ở những vùng "có thể nhìn thấy".
• Sinh thái và tính khả dụng. Keratin có thể được lấy từ tóc/len - chủ yếu từ chất thải sinh học, giúp giảm sự phụ thuộc vào nhựa và nhựa hóa học.

Ý nghĩa của nó đối với cuộc sống (nếu công nghệ được đưa vào ghế nha sĩ)

• Dạng dùng tại nhà: dạng kem thông thường có chứa keratin, dưới tác động của dòng nước bọt, dần dần tạo thành lớp bảo vệ và bịt kín các ống ngà răng bị hở (ít bị “bắn” ra ngoài vì lạnh).
• Định dạng tại phòng khám: lớp phủ gel "giống như sơn móng tay" - để phục hồi nhanh chóng/chính xác các đốm trắng và vùng da nhạy cảm. Theo các tác giả, với sự hợp tác của ngành, sản phẩm có thể ra mắt sau 2-3 năm (đây chỉ là kế hoạch, không phải là cam kết).

Lớp phủ mới khác với lớp phủ “cổ điển” như thế nào?

• Nó không che phủ mà khoáng hóa. Không giống như vật liệu composite và chất thấm nhựa, nền keratin khởi tạo quá trình khoáng hóa, chứ không chỉ đơn giản là lấp đầy khuyết điểm bằng polymer.
• Hoạt động cùng với nước bọt. Thứ thường cản trở sự kết dính (độ ẩm) lại có tác dụng ở đây - một nguồn ion giúp phát triển.
• Có khả năng bền hơn. Lớp men răng có thể chịu được axit tốt hơn nhựa hữu cơ. (Các thử nghiệm lâm sàng chắc chắn sẽ chứng minh điều này.)

Hạn chế

• Hiện tại, đây chỉ là phòng thí nghiệm. Chúng ta đang nói về các thử nghiệm in vitro/mô hình. Trong phòng khám, lớp phủ được tiếp xúc với bàn chải, thực phẩm, chu trình axit/kiềm và hệ vi sinh vật — chúng ta cần kiểm tra độ bền và độ an toàn trên người.
• Nguồn nguyên liệu thô. Keratin có thể có nguồn gốc từ động vật/con người - các vấn đề về tiêu chuẩn hóa, dị ứng, đạo đức và quy định vẫn còn bỏ ngỏ.
• Không phải là "viên thuốc thần kỳ". Sâu răng vừa và sâu, sứt mẻ, nứt nẻ vẫn cần trám/trám răng và đến nha sĩ. Phương pháp keratin tập trung vào các tổn thương sớm và phòng ngừa.

Tiếp theo là gì?

Nhóm nghiên cứu hiện đang đưa công nghệ này vào thực tiễn (công thức, độ ổn định, "chế độ ứng dụng", thử nghiệm thí điểm). Nếu dữ liệu lâm sàng xác nhận dữ liệu phòng thí nghiệm, các nha sĩ sẽ có một loại lớp phủ mới — các mẫu sinh học tự tạo ra "men răng" từ những gì đã có trong miệng chúng ta — nước bọt.

Nguồn: Gamea S. và cộng sự. Khoáng hóa mô phỏng sinh học của khung Keratin để tái tạo men răng. Vật liệu chăm sóc sức khỏe tiên tiến, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465