【最新科研】中国科学技术大学最新研究登上Cell头条

张明 2025-07-03

近日，中国科学技术大学发表的一项研究登上了 Cell Press 官网头条。

这项研究发表于 Cell 子刊 Matter，论文题为：Iron-rich diet enhances the damage resistance of bamboo rat tooth enamel。中国科学技术大学化学与材料科学学院俞书宏院士、茅瓅波特任教授为论文共同通讯作者。

该研究表明，富含铁的饮食可增强竹鼠牙釉质的宏观强度和韧性，从而提高了牙齿的抗损伤能力，该研究为先进结构材料的设计提供了新见解，也为增强人类牙釉质提供了新思路。

尽管生物可利用的元素有限，但生物体仍能最大限度地利用有限资源来制造性能卓越的生物材料。然而，对于微量元素及其形成的结构如何具体影响宏观特性，我们仍知之甚少。

在这项最新研究中，研究团队通过喂食富含铁的食物，成功培育出了长有门牙富含铁的竹鼠，并系统性研究了铁在牙釉质中的机械作用。

该研究证明，银星平鼠（Rhizomys pruinosus）色素釉质中额外的铁元素同时增强了其硬度、耐磨性和抗损伤能力。这些益处源于铁化合物在羟基磷灰石纳米线周围的晶间域（ICD）中的聚集，这导致纳米线-ICD 结构单元中出现纳米级的径向模量梯度，从而增强了它们的抗弯性能和界面强度。

这些研究结果表明，成分调整与分级结构的优势相结合，能够实现强度和韧性的协同增强，这一策略为先进结构材料的设计提供了新见解。此外，鉴于牙齿断裂和龋齿会带来严重的健康风险，通过饮食策略将离子有针对性地融入纳米线-ICD 亚单元，有望增强人类牙釉质。

论文链接：

https://www.cell.com/matter/abstract/S2590-2385(25)00293-0

内容来源：生物世界

责任编辑：展源

审　　核：何发