Investigadores de la Universidad de Nottingham y el Instituto Leibniz de Ingeniería Interfacial y Biotecnología han desarrollado una matriz proteica supramolecular capaz de reconstruir el esmalte dental humano en condiciones de laboratorio, restaurando su arquitectura cristalina y su dureza original. El avance ha sido publicado este mes en la revista Nature Communications bajo el título Biomimetic supramolecular protein matrix restores structure and properties of human dental enamel .
Esta matriz imita la función de las proteínas que forman el esmalte en los dientes humanos durante su desarrollo natural, permitiendo la formación dirigida de nuevos cristales de apatita sobre superficies dentales erosionadas. Según el estudio, el material se integra de forma continua con el esmalte original, generando una capa nueva que resiste el desgaste, el cepillado y la acidez, y reproduce la estructura de las capas naturales del diente.
"Nuestro sistema permite regenerar esmalte en dientes humanos reales, devolviendo tanto su microestructura como sus propiedades mecánicas", señala el artículo.
Una matriz que guía el crecimiento como lo haría una proteína natural
Durante la formación del esmalte en el cuerpo humano, proteínas como la amelogenina actúan como andamiaje para organizar el crecimiento de cristales de hidroxiapatita. En este estudio, los autores diseñaron una red de proteínas sintéticas recombinantes, llamadas ELRs (elastin-like recombinamers), que replican esa función original.
La matriz, aplicada como gel, forma una red de fibrillas que controla la orientación y el crecimiento de los cristales a escala nanométrica. Según el estudio, esta estructura induce una mineralización epitaxial, es decir, un crecimiento perfectamente alineado con el esmalte preexistente, sin discontinuidades visibles.
Los experimentos se realizaron con dientes humanos reales, extraídos por motivos clínicos y tratados en condiciones que simulan la cavidad oral. En todos los casos, se observó una regeneración efectiva del esmalte, con una resistencia comparable al tejido sano.
El esmalte regenerado resiste cepillado, ácidos y presión
Para validar el comportamiento del nuevo tejido, el equipo lo sometió a pruebas mecánicas en laboratorio, incluyendo simulación de cepillado, exposición a alimentos ácidos y presión de masticación.
"La capa regenerada mostró propiedades similares al esmalte nativo, tanto en dureza como en resistencia frente al desgaste", afirma el estudio.
Además, la restauración fue efectiva tanto en zonas ligeramente desmineralizadas como en superficies de dentina totalmente expuestas, lo que sugiere un posible uso clínico en una amplia variedad de lesiones dentales.
Una solución de un solo paso y aplicable en clínica dental
El sistema está diseñado para ser fácil de aplicar por un profesional, sin necesidad de intervenciones quirúrgicas ni preparación invasiva. El gel puede colocarse directamente sobre la superficie erosionada del diente, donde se adhiere, forma la matriz y activa el proceso regenerativo, con resultados visibles en cuestión de días o semanas.
Los investigadores proponen esta tecnología como una solución universal para la regeneración del esmalte dental, independientemente del grado de desgaste. En palabras del artículo: "Nuestra tecnología podría ofrecer una solución única para regenerar el esmalte dental, independientemente del nivel de erosión del diente."
Aunque aún no se ha probado en pacientes vivos, los autores han fundado una empresa emergente para preparar su aplicación clínica y comenzar ensayos en humanos.
Hasan, A., Khosravi, S., Joya, K. S. et al. Biomimetic supramolecular protein matrix restores structure and properties of human dental enamel. Nature Communications, 2025.