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Fotografato linterno di un dente umano

bioelectromechaDa quasi mezzo secolo gli scienziati sanno che i materiali biologici generano una differenza di potenziale quando vengono esposti a una forza meccanica. Ora un gruppo di ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory e della North Carolina State University ha sfruttato questo effetto piezoelettrico per produrre immagini estremamente dettagliate della struttura interna dei denti umani. La tecnica, nota come "piezoresponse force microscopy", potrebbe essere usata per "fotografare" diversi tipi di biomateriali su scale inferiori ai 10 nanometri.
Lo studio è stato descritto in un articolo pubblicato sull'archivio di preprint arXiv.
La piezoelettricità è una proprietà intrinseca dei sistemi biologici, particolarmente pronunciata nei biomateriali che contengono schiere di proteine o polisaccaridi. Lo strato superficiale di un dente è composto da smalto, costituito principalmente da cristalli di una molecola chiamata idrossiapatite e da una piccola quantità di materiale organico - soprattutto proteine - concentrata nei substrati inferiori dello smalto. Lo strato interno del dente, chiamato dentina, contiene un frazione significativamente più alta di collagene, la proteina più abbondante in natura. Misurando l'intensità del segnale piezoelettrico da differenti posizioni, Sergei Kalinin, Alexei Gruverman e colleghi hanno ottenuto un'immagine dettagliata di un dente che era stato sezionato in lunghezza.
Gli autori hanno scoperto che lo strato di smalto contiene diverse regioni piezoelettriche isolate, di dimensioni fino a 50 nanometri, e che lo strato di dentina contiene domini piezoelettrici più grandi, di circa 200 nanometri di diametro. Il risultato è consistente con il fatto che la dentina contiene una maggior densità di collagene rispetto allo smalto. Un'immagine ottica non avrebbe potuto fornire lo stesso livello di risoluzione.

Fonte: Le Scienze (08/05/2005)
Pubblicato in Analisi e Commenti
Tag: Microscopia, dente, nano
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