دانشمندان توانستند هیدروکسی آپاتیت را که ماده ای برای معدنی سازی استخوان ها و دندان ها می باشد را به کمال برسانند. با افزودن مجموعه ای از اسیدهای آمینه به هیدروکسی آپاتیت، آنها توانستند یک پوشش دندانی ایجاد کنند که ترکیب و ریزساختار مینای طبیعی را تکرار می کند. ترکیب بهبود یافته این ماده ویژگی های سطح دندان را در سطح مولکولی و ساختاری تکرار می کند و از نظر استحکام از بافت طبیعی پیشی می گیرد. از روش جدید ترمیم دندان می توان برای کاهش حساسیت دندان در صورت ساییدگی مینای دندان و یا ترمیم آن پس از فرسایش یا رژیم غذایی نامناسب استفاده کرد. نتایج مطالعه و مشاهدات تجربی در Results in Engineering منتشر شده است.

مینای دندان عملکرد محافظتی دارد اما متأسفانه یکپارچگی آن می تواند با ساییدگی، فرسایش یا شکستگی های کوچک از بین برود و اگر سطح بافت به موقع ترمیم نشود، ضایعه، مینای عاج و سپس پالپ را تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، لازم است سطح مینای دندان را به سطح سالم بازگردانده شود یا در صورت نازک شدن، لایه‌های اضافی روی سطح ایجاد شود. Pavel Seredin، رئیس بخش فیزیک حالت جامد و نانوساختارها در دانشگاه ایالتی Voronezh می گوید: ما همچنین متوجه شدیم که لایه طراحی شده از هیدروکسی آپاتیت نانوسختی را افزایش داده است که از مینای طبیعی بیشتر است.

هیدروکسی آپاتیت ترکیبی است که جزء اصلی استخوان ها و دندان های انسان است. دانشمندان مجموعه ای از آمینو اسیدهای آلی و قطبی چند عملکردی را انتخاب کردند، از جمله لیزین، آرژنین و هیستیدین که برای تشکیل و ترمیم ساختار استخوان و عضله مهم هستند.

اسیدهای آمینه انتخابی امکان به دست آوردن هیدروکسی آپاتیت را فراهم می کند که از نظر مورفولوژیکی کاملاً شبیه آپاتیت (جزء اصلی بافت ها) مینای دندان است. محققان همچنین شرایط محیطی را توصیف کردند که در آن فرآیندهای اتصال هیدروکسی آپاتیت به بافت دندان باید رخ دهد. تنها در صورت رعایت این شرایط می توان به طور کامل ساختار مینای طبیعی را بازتولید کرد.

به طور سنتی در دندانپزشکی، از مواد ترمیمی کامپوزیت در ترمیم مینا استفاده می شود. برای افزایش کارایی باندینگ مینا و کامپوزیت، تکنیک ترمیمی شامل اسید اچ کردن مینای دندان از قبل است. محصولات اچینگ باقی مانده ممکن است همیشه تاثیر مثبتی بر باندینگ نداشته باشند. سردین توضیح می‌دهد که برای بازتولید لایه‌های مینای دندان با تکنیک‌های بیومیمتیک، محیط را خنثی کردیم و محصولات اچ را با استفاده از کلسیم قلیایی حذف کردیم. به این ترتیب اتصال لایه‌های جدید هیدروکسی آپاتیت را بهبود دادیم.

تشکیل یک لایه معدنی با خواصی شبیه به بافت سخت طبیعی با میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی و نیروی اتمی و همچنین با تصویربرداری شیمیایی از نواحی سطحی با استفاده از ریزطیف‌سنجی رامان تأیید شد. این مطالعه بر روی دندان های سالم انجام شد تا تأثیر عوامل خارجی بر روی لایه ایجاد شده حذف شود و بتوان نتایج را با دندان های سالم مقایسه کرد. در مرحله بعد، محققان با چالش ترمیم عیوب بزرگتر که می توانند ماهیت متفاوتی از مراحل اولیه پوسیدگی تا ترک ها و شکستگی های حجمی داشته باشند، مقابله خواهند کرد.