頭髮製作而成的牙膏,讓你不再擔心蛀牙,期不期待?_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育23分钟前

撰文 | Cloud
審校|阿嫺
你嘴裏有蛀牙嗎?
蛀了幾顆牙?
有去補牙嗎?
補牙用了什麼樣的填充材料?

實驗室中的問題牙齒,圖源:King’s College London
蛀牙,是齲齒(齲,念qǔ )的俗稱,是全球最常見的疾病之一。蛀牙最初可能不會引起任何症狀,但如果情況出現惡化,就會在牙齒上形成蛀洞,讓人的牙齒對冷熱酸甜等食物感到敏感,導致牙痛,還可能引發全身性疾病,例如影響心臟健康。
近期,英國倫敦國王學院的研究團隊發佈了一個新研究,表示使用由我們的頭髮製作而成的牙膏或許能預防早期蛀牙,並修復受損的牙齒。

釉柱,是牙釉質的基本結構單位,呈長柱狀,緊密排列。圖中間為完好的牙釉質,右邊為脱礦的牙釉質。圖源:參考資料[1]
在研究中,倫敦國王學院的研究人員並沒有用人的頭髮,而是先使用與人類頭髮成分相似的羊毛,然後從中提取了角蛋白。他們發現,當角蛋白被塗抹在牙齒表面,並與唾液中天然存在的礦物質接觸時,會結合形成一個高度有序的晶體結構。
這個結構化支架會持續地吸引鈣和磷酸根離子,從而在牙齒周圍形成一層類似牙釉質的保護性塗層,封閉住蛀牙暴露的神經通道,讓牙齒不再那麼敏感。這意味着角蛋白形成的支架不僅能緩解現有的症狀,也能通過充當類似外層牙釉質的角色,預防牙齒本身的牙釉質腐爛,從而保護牙齒。

從羊毛中提取角蛋白,圖源:King’s College London
牙釉質,也叫琺琅質,是牙齒最外層的保護層,可以保護牙齒內部更為敏感、更容易受損的牙本質和牙髓。牙釉質主要由緊密排列的羥基磷灰石晶體組成,這是一種含鈣和磷的礦物質。作為高度礦化的組織,牙釉質有很高的硬度。
事實上,牙釉質比骨骼還要堅硬,是人體中最堅硬的物質,充當着保護牙齒、抵禦蛀牙的第一道也是最重要的一道防線。

圖源:Ian Furst, Goran tek-en
儘管如此,很多因素仍會讓牙釉質受損:
我們口腔中的細菌會利用糖分進行代謝,產生的酸性物質會侵蝕牙釉質;
大家平時會吃的某些酸性食物和飲料(例如碳酸飲料)也會直接損傷牙釉質;
我們日常的咀嚼和磨牙會逐漸磨損牙釉質;
過硬的牙刷或者過於用力刷牙也可能加速牙釉質的磨損;
抽煙、生病、吃某些藥物等因素會導致口腔乾燥,而唾液分泌不足會增加牙釉質受損的風險;
……
值得一提的是,牙釉質不會再生,無法自我修復,一旦被侵蝕或磨損沒了就永遠消失了。

蛀牙的形成,圖源:Andrew Hoang
牙釉質是半透明的,其下方的牙本質的顏色介於灰白色到淺黃色之間,牙釉質和牙本質共同賦予牙齒獨特的色調。而我們的牙齒之所以會慢慢變黃,一個常見的原因就是牙釉質受到侵蝕,內部偏黃色的牙本質層暴露出來。
目前,人們可以使用含氟牙膏使牙釉質再礦化,提高牙齒抵抗酸性物質的能力,並減緩脱礦過程,可以防止蛀牙。不過,一些人對氟化物的長期影響表示擔憂,尤其是對兒童的健康影響。
對於蛀洞,牙醫會清除齲壞組織和受損部分,再使用複合樹脂、銀汞合金和陶瓷等材料進行填充。如果齲齒已經深入到牙髓(牙神經),患者則需要進行根管治療。牙醫會去除感染的牙髓,清潔根管,並用填充材料封閉。在根管治療後,牙醫通常會建議在牙齒表面套上一個牙冠,起到保護和支撐的作用。

補牙的填充材料,圖源:carrumdownsdental
現在,新研究顯示,基於角蛋白的療法為目前的牙科治療提供了一種革命性的替代方案。
角蛋白可以從頭髮和皮膚等生物廢料中輕鬆獲取,更加環保,價格也更低廉,而且不用使用有潛在健康風險、耐用性較差的傳統塑料樹脂。
和現有的填充材料相比,角蛋白治療法可以與牙齒無縫融合,也更接近牙齒原本的顏色,因此治療後看起來更自然。而且,患者使用角蛋白也不用擔心填充材料更換的問題,治療的侵入性更少。

羊毛中的角蛋白具有複雜的層次結構,讓其自組裝可以產生高度有序、機械強度高的結構。圖源:King’s College London
這種治療方法可以通過日常使用的牙膏進行,也可以通過類似指甲油的專業凝膠進行塗抹,修復牙齒時更有針對性。
該研究團隊已開始探索臨牀應用途徑,並表示基於角蛋白的牙釉質再生技術有可能在未來兩到三年內向公眾推廣。
不知道到時候會不會有定製的私人頭髮牙膏,
也不知道到時候自己的頭髮還剩多少……

參考資料:
[1] Gamea, S., Elham Radvar, Dimitra Athanasiadou, Chan, R. L., Sero, G. D., Ware, E., … Sherif Elsharkawy. (2025). Biomimetic Mineralization of Keratin Scaffolds for Enamel Regeneration. Advanced Healthcare Materials. https://doi.org/10.1002/adhm.202502465
[2] London KC. Toothpaste made from hair provides natural root to repair teeth. King’s College London. Published August 13, 2025. Accessed August 19, 2025. https://www.kcl.ac.uk/news/toothpaste-made-from-hair-provides-natural-root-to-repair-teeth
[3] Low H. Toothpaste made from hair could stop decay, KCL scientists say. Bbc.com. Published August 13, 2025. Accessed August 19, 2025. https://www.bbc.com/news/articles/c9qy0w27213o
[4] Chang P. Restore Tooth Enamel | Penn Dental Family Practice. Penn Dental Family Practice. Published September 10, 2023. Accessed August 21, 2025. https://mypenndentist.org/dental-tips/2023/09/10/tooth-enamel-restoration/