“填充物并不是修复牙齿的最佳解决方案。随着时间的推移，它们会削弱牙齿结构，寿命有限，并可能导致进一步的蛀牙或敏感。种植牙需要侵入性手术，并且需要良好的种植体和牙槽骨结合。这两种方法都是人工的，不能完全恢复天然牙齿的功能，可能会导致长期并发症。”伦敦国王学院的研究员张雪晨说道。填充物已经被用来修补蛀牙数千年了，但其缺点也是众所周知的。虽然种植牙更耐用，但也伴随着一些问题，比如侵入性手术以及必须植入牙槽骨中。这些过程远非理想，促使研究人员寻找不仅能替代结构还能恢复牙齿生物功能的替代方案。
在伦敦国王学院，一个研究团队已经花费了十多年的时间研究一种革命性的解决方案：实验室培育牙齿。与种植牙或填充物不同，这种生物工程牙齿有望插入颌骨并自然再生，就像天然牙齿一样。这项创新的潜力巨大，为牙齿缺失提供了一种生物相容、更强且更持久的解决方案。
这项研究的灵感来源于自然界。例如，鲨鱼和大象在其整个生命周期中可以不断再生牙齿。而人类只有一套成年牙齿，一旦受损或丢失就无法逆转。如果能够再生牙齿，这将是牙科领域的一大突破，能够逆转蛀牙、损伤和疾病，使其在一段时间内自我恢复和转变。
科学创新的关键在于创造一种模仿牙齿生长条件的定制材料。与伦敦帝国理工学院合作，国王学院的科学家们开发了一种重建的水凝胶基质，使细胞能够有效地相互沟通。“我们与帝国理工学院合作开发了这种材料，以复制体内细胞周围的环境，即基质。这意味着当我们引入培养的细胞时，它们能够互相发送信号，启动牙齿形成的过程。”张雪晨说。
早期尝试在实验室中培育牙齿失败的原因是细胞信号传递混乱——就像一个房间里有很多人在大喊大叫。新材料通过以微小剂量发送信号，模仿身体自然的通信速度，解决了这个问题。这一突破使得科学家能够在受控的实验室环境中复制牙齿生长的早期阶段。
尽管该团队已经能够从老鼠干细胞中培育出牙齿，下一步是将这种方法应用于人类细胞，并找到将实验室培育的牙齿植入患者口腔的方法。张雪晨解释了两种可能性：“我们有不同的想法将牙齿放入口腔。我们可以将年轻的牙细胞移植到缺牙的位置，让它们在口腔内生长。或者，我们可以在实验室中制造完整的牙齿，然后再将其植入患者的口腔。无论哪种方法，我们都需要在实验室中提前开始牙齿发育的早期过程，但每种方法都有其特定的物流和生物学挑战。”
这项创新的社会影响将是巨大的。不良的口腔健康与多种系统性疾病有关，如心脏病和感染。牙齿缺失，尤其是在老年人中，可能导致营养不良、言语困难和自尊心下降。根据国家临床卓越研究所的数据，超过一半的养老院老年居民有蛀牙，因此改进措施是必要的。
再生牙科作为一个分支尚处于起步阶段，但实验室培育牙齿的应用潜力远远超出美学范畴。“这种再生牙齿的新技术非常令人兴奋，可能是牙科领域的游戏规则改变者。”伦敦国王学院修复牙科学临床讲师奥图尔博士说。尽管大规模临床应用还需多年，但这项研究是重新定义牙科护理的一个里程碑。
将这一过程从实验室转移到诊所并不容易。科学家们必须证明实验室培育的牙齿是安全、可靠且适合常规牙科治疗的。需要进行临床前测试来验证这些程序的可行性，并找到最合适的植入方法。正如张雪晨所解释的那样，“无论哪种方法，我们都需要在实验室中提前开始牙齿发育的早期过程。”
尽管存在障碍，实验室培育牙齿的潜力预示着一个牙齿缺失只是暂时而非永久的未来。随着生物工程和再生医学的不断发展，牙科最终可能会放弃人工材料和手术，走向真正的生物解决方案。至少目前，伦敦国王学院的研究证明了科学有能力彻底改变既定问题。
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