“Pasta gigi yang terbuat dari... rambut?” Keratin menciptakan lapisan pelindung seperti email pada gigi dan memperbaiki kerusakan dini

Para ilmuwan dari King's College London telah menunjukkan bahwa keratin, protein penyusun rambut, kulit, dan wol, dapat berfungsi sebagai "kerangka" untuk mineralisasi email alami. Ketika lapisan keratin tersebut bersentuhan dengan mineral dalam air liur, lapisan seperti email yang teratur tumbuh di permukaan gigi, yang memulihkan penampilan dan kekerasan email yang rusak sejak dini (misalnya, bintik-bintik putih) dan mengurangi sensitivitas. Para penulis telah membahas dua format: pasta harian dan gel profesional, dengan keratin dari "limbah hayati" (rambut/wol) sebagai bahan bakunya.

Latar belakang

Apa saja alternatif klinis/kantor yang sudah tersedia untuk mengatasi cacat dini:

1. Fluorida, CPP-ACP (caysin phosphopeptide + kalsium fosfat amorf) - meningkatkan saturasi ion saliva dan membantu remineralisasi bintik putih, tetapi efeknya bergantung pada kepatuhan dan tidak konsisten antar penelitian.
2. Kaca bioaktif (NovaMin) dan nano-hidroksiapatit populer, tetapi untuk beberapa formula terdapat lebih sedikit bukti klinis dibandingkan dengan fluorida; hasilnya seringkali in vitro.
3. Peptida yang merakit sendiri (P11-4) membentuk matriks benih fibrilar dalam email; ada bukti acak dan klinis untuk remineralisasi lesi awal dan peningkatan efek fluorida.
4. Infiltrasi resin (Ikon) - secara mikroinvasif "mengisi" lapisan berpori dan menstabilkan bintik-bintik putih, tetapi ini adalah pengisian polimer, bukan mineralisasi sejati.

• Mengapa enamel perlu "diperbaiki dari luar". Enamel gigi hampir 96% terdiri dari hidroksiapatit dan setelah erupsi, enamel tidak dapat memperbaiki diri sendiri: sel-sel pembentuknya (ameloblas) hilang, sehingga tambalan gigi konvensional hanya menutupi kerusakan, tetapi tidak mengembalikan struktur alaminya. Oleh karena itu, muncul minat terhadap material yang memicu mineralisasi di permukaan akibat ion saliva—yaitu, bertindak "seperti alam".
• Apa itu remineralisasi biomimetik? Ini adalah pendekatan di mana material berfungsi sebagai cetakan/perancah untuk pengendapan kalsium dan fosfat ke dalam kisi yang menyerupai email. Dalam beberapa tahun terakhir, platform organik dan anorganik telah diuji: mulai dari nanomaterial dan peptida hingga "prostesis" matriks email. Idenya bukan hanya untuk "menyegel" pori-pori, tetapi untuk membangun mineral teratur yang secara optik dan mekanik mirip dengan email.
• Di mana letak keratin (rambut/wol) di sini dan apa yang baru? Dalam penelitian terbaru mereka, tim dari King's College London menunjukkan bahwa lapisan keratin tipis melekat dengan baik pada email dan mengikat ion dari air liur, memicu pertumbuhan lapisan yang teratur seperti email. Pada "bintik putih" model, lapisan tersebut memulihkan optik dan kekerasan - pada dasarnya bertindak sebagai bio-templat, bukan pernis kosmetik. Selain itu - bahan baku berkelanjutan: keratin dari "limbah hayati" (rambut/wol).
• Mengapa hal ini masuk akal dari perspektif ilmu material? Keratin adalah protein dengan kimia permukaan yang kaya; dalam rekayasa jaringan, keratin telah dimineralisasi (untuk regenerasi tulang) dan digunakan sebagai pembawa yang murah dan mudah diakses. Memindahkannya ke kedokteran gigi menawarkan peluang untuk menggabungkan adhesi pada email dan pengaturan mineral secara mandiri di rongga mulut (saliva sebagai sumber ion yang konstan).
• Bagaimana pendekatan keratin dibandingkan dengan "pesaingnya"? Tidak seperti resin dan infiltran, keratin tidak menyegel dengan polimer, melainkan membangun mineral; tidak seperti pasta "ionik" sederhana (fluorida, nano-HA), keratin menyediakan matriks pengorganisasian. Intinya, keratin lebih dekat dengan matriks peptida (P11-4), tetapi berpotensi lebih murah dan lebih sederhana secara teknologi. Bidang ini secara keseluruhan bergerak menuju sistem perakitan mandiri dan matriks (lihat ulasan tentang remineralisasi "generasi berikutnya").
• Keterbatasan yang perlu diingat: Hasil masih dalam tahap in vitro/model; pengujian oral (keausan sikat, asam/alkali, mikrobiota, ketahanan warna), standardisasi sumber keratin, dan masalah regulasi masih perlu dipertimbangkan. Untuk pasta/gel rutin - hanya jika uji klinis memastikan daya tahan dan keamanannya.
• Gambaran besarnya. Remineralisasi biomimetik adalah "langkah selanjutnya" yang sesungguhnya antara pencegahan dan pengeboran: cetakan + ion saliva → lapisan seperti email. Keratin adalah kandidat lain dalam lini ini, yang, jika berhasil secara klinis, dapat melengkapi persenjataan perawatan lesi dini dan sensitivitas.

Bagaimana cara kerjanya?

Enamel adalah jaringan yang sangat keras dan tidak dapat sembuh dengan sendirinya. Ide tim: memberi gigi "templat" biomimetik. Keratin adalah protein fleksibel yang "tidak teratur", melekat dengan baik pada email dan mengikat kalsium serta fosfat. Mereka mengoleskan lapisan tipis keratin—lalu air liur mengerjakan sisanya: ion-ion secara bertahap mengendap di lapisan tersebut, berbaris dalam kisi kristal yang mirip dengan email alami, membentuk lapisan pelindung yang padat. Ini bukan tambalan resin, melainkan lapisan mineralisasi yang mirip dengan jaringan alami.

Apa sebenarnya yang mereka lakukan?

• Para peneliti mengisolasi keratin dari wol/rambut dan mengaplikasikannya ke permukaan gigi dalam model laboratorium kerusakan email dini (lesi bintik putih).
• Dengan adanya mineral saliva, lapisan keratin mengalami mineralisasi: lapisan “seperti email” yang sangat terorganisir terbentuk.
• Berdasarkan hasil penilaian, penulis melaporkan pemulihan sifat optik (tampilan email yang “sehat”) dan sifat mekanis (kekerasan, ketahanan terhadap asam) dari cacat awal.

Mengapa ini penting?

• Lesi karies dini (bintik putih kusam, sensitivitas) merupakan masalah besar dalam kedokteran gigi. Saat ini, kami terutama memperlambat prosesnya dengan fluoride/infiltrator resin. Pendekatan keratin menawarkan restrukturisasi mineral dengan dukungan saliva—sebuah skenario yang lebih "biologis".
• Stabilitas dan estetika warna. Lapisan seperti enamel secara optik lebih dekat dengan jaringan alami daripada resin plastik; hal ini sangat berharga di area yang "terlihat".
• Ekologi dan ketersediaan. Keratin dapat diperoleh dari rambut/wol - terutama dari limbah hayati, yang mengurangi ketergantungan pada plastik dan resin kimia.

Apa artinya bagi kehidupan (jika teknologi mencapai kursi dokter gigi)

• Format rumahan: pasta biasa dengan keratin, yang di bawah aliran air liur mentah secara bertahap membangun lapisan pelindung dan menutup tubulus dentin yang terbuka (lebih sedikit "tembakkan" dari dingin).
• Format di klinik: lapisan gel "seperti cat kuku" - untuk perbaikan bintik putih dan area sensitif yang dipercepat/ditargetkan. Menurut penulis, dengan bermitra dengan industri, produk mungkin akan tersedia dalam 2-3 tahun (ini adalah rencana, bukan jaminan).

Apa perbedaan lapisan baru dengan lapisan “klasik”?

• Tidak menutupi, melainkan memineralisasi. Tidak seperti komposit dan infiltran resin, platform keratin memulai mineralisasi, dan tidak sekadar mengisi cacat dengan polimer.
• Bekerja sama dengan air liur. Kelembapan, yang biasanya menghambat perekat, membantu di sini - sumber ion untuk pertumbuhan.
• Berpotensi lebih tahan lama. Lapisan seperti enamel seharusnya lebih tahan terhadap serangan asam dibandingkan resin organik. (Uji klinis pasti akan membuktikannya.)

Pembatasan

• Untuk saat ini, ini masih laboratorium. Kita sedang membahas uji in vitro/model. Di klinik, lapisan tersebut terpapar sikat, makanan, siklus asam/alkali, dan mikrobiota — kita perlu menguji ketahanan dan keamanannya pada manusia.
• Sumber bahan baku. Keratin dapat berasal dari hewan atau manusia - pertanyaan seputar standardisasi, alergi, etika, dan regulasi masih ada di depan mata.
• Bukan "pil ajaib". Karies sedang dan dalam, retakan, dan retakan tetap membutuhkan tambalan/inlay dan konsultasi ke dokter gigi. Pendekatan keratin berfokus pada lesi dini dan pencegahan.

Apa berikutnya?

Tim ini sudah mengembangkan teknologi ini ke dalam praktik (formulasi, stabilitas, "mode aplikasi", uji coba). Jika data klinis mengonfirmasi data laboratorium, dokter gigi akan memiliki kelas pelapis baru — biotemplat yang menumbuhkan "enamel" mereka sendiri dari apa yang sudah ada di mulut kita — air liur.

Sumber: Gamea S. dkk. Mineralisasi Biomimetik Perancah Keratin untuk Regenerasi Email. Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465