大自然的最坚硬的牙齿:Chiton为高级牙科和工业材料提供蓝图

加利福尼亚大学,尔湾分校和日本冈山和Toho大学的研究人员进行了首个研究,以了解Chiton,以在潮间带岩石上生长的藻类为食的软体动物,发展出如此坚硬,耐磨损和磁性牙齿。他们所学的是鼓舞新的方法来为各种应用生产先进的材料。

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加利福尼亚大学,尔湾分校和日本冈山和Toho大学的研究人员进行了首个研究,以了解Chiton,以在潮间带岩石上生长的藻类为食的软体动物,发展出如此坚硬,耐磨损和磁性牙齿。他们所学的是鼓舞新的方法来为各种应用生产先进的材料。

结果发表在科学中。

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在其研究中,该团队推出了Chiton特异性的铁结合蛋白称为RTMP1的过程,该过程通过称为Microvilli的纳米小管将新形成的牙齿运输到新形成的牙齿中。精确控制了蛋白质的何时何时和何时存放蛋白质,以确保这些生物开发出一种坚硬,强壮和坚固的牙科结构,使他们能够执行重复的磨料动作。

"Chiton teeth, which consist of both magnetite nanorods and organic material, are not only harder and stiffer than human tooth enamel, but also harder than high-carbon steels, stainless steel, and even zirconium oxide and aluminum oxide—advanced engineered ceramics made at high temperatures," said co-author David Kisailus, UC Irvine professor of materials science and engineering.

不锈钢 氧化锆 氧化铝

“ Chiton每隔几天就长出新的牙齿,这些牙齿优于工业切割工具,研磨培养基,牙科植入物,手术植入物和防护涂层中使用的材料,但它们是在室温和纳米级精确的。我们可以从这些生物设计和过程中学到很多东西。”

牙科植入物

kisailus表示,该项目改善了人类对细胞铁代谢的理解,同时提供了对下一代高级材料合成的见解。

高级材料 更多信息: doi:10.1126/science.adu0043

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