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दाँत तामचीनी जीवन भर कैसे रहती है?

दाँत तामचीनी मानव शरीर में सबसे कठिन पदार्थ है, लेकिन अब तक, कोई भी नहीं जानता था कि यह कैसे जीवन भर चलने में कामयाब रहा। एक हालिया अध्ययन के लेखकों का निष्कर्ष है कि तामचीनी का रहस्य क्रिस्टल के अपूर्ण संरेखण में निहित है।

यदि हम अपनी त्वचा को काटते हैं या एक हड्डी तोड़ते हैं, तो ये ऊतक खुद को ठीक कर लेंगे; हमारे शरीर चोट से उबरने में उत्कृष्ट हैं।

दाँत तामचीनी, हालांकि, पुन: उत्पन्न नहीं कर सकती है, और मौखिक गुहा एक शत्रुतापूर्ण वातावरण है।

हर भोजन के समय, तामचीनी को अविश्वसनीय तनाव के तहत रखा जाता है; यह पीएच और तापमान दोनों में अत्यधिक परिवर्तन करता है।

इस प्रतिकूलता के बावजूद, एक बच्चे के रूप में विकसित होने वाले दाँत तामचीनी हमारे पूरे दिन हमारे साथ रहते हैं।

शोधकर्ता लंबे समय से रुचि रखते थे कि कैसे तामचीनी जीवन भर के लिए कार्यात्मक और बरकरार रहने का प्रबंधन करती है।

नवीनतम अध्ययन के लेखकों में से एक के रूप में, विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय से प्रो। प्यूपा गिल्बर्ट कहते हैं, “यह भयावह विफलता को कैसे रोकता है?”

मीनाकारी के रहस्य

कैम्ब्रिज में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के शोधकर्ताओं और पिट्सबर्ग विश्वविद्यालय, PA से प्रोफ़ेसर गिल्बर्ट ने मीनाकारी की संरचना पर एक विस्तृत नज़र डाली।

वैज्ञानिकों की टीम ने अब जर्नल नेचर कम्युनिकेशंस में अपने अध्ययन के परिणाम प्रकाशित किए हैं।

तामचीनी तथाकथित तामचीनी छड़ से बना है, जिसमें हाइड्रॉक्सीपटाइट क्रिस्टल होते हैं। ये लंबी, पतली मीनाकारी छड़ें लगभग 50 नैनोमीटर चौड़ी और 10 माइक्रोमीटर लंबी होती हैं।

अत्याधुनिक इमेजिंग तकनीक का उपयोग करके, वैज्ञानिक कल्पना कर सकते हैं कि दांतों के तामचीनी में व्यक्तिगत क्रिस्टल कैसे गठबंधन किए जाते हैं। प्रो गिल्बर्ट द्वारा डिजाइन की गई तकनीक को ध्रुवीकरण पर निर्भर इमेजिंग कंट्रास्ट (पीआईसी) मैपिंग कहा जाता है।

PIC मैपिंग के आगमन से पहले, इस स्तर के विस्तार के साथ तामचीनी का अध्ययन करना असंभव था। प्रो। गिल्बर्ट बताते हैं, “वाई] कहां, रंग और व्यक्तिगत नैनोक्रिस्टल के अभिविन्यास को माप और देख सकता है।”

“तामचीनी जैसे जटिल बायोमिनेरिज़ की वास्तुकला, PIC तस्वीर में नग्न आंखों के लिए तुरंत दिखाई देती है।”

जब उन्होंने तामचीनी की संरचना को देखा, तो शोधकर्ताओं ने पैटर्न का खुलासा किया। “द्वारा और बड़े, हमने देखा कि प्रत्येक छड़ में एक भी अभिविन्यास नहीं था, लेकिन आसन्न नैनोक्रिस्टल के बीच क्रिस्टल झुकाव में एक क्रमिक परिवर्तन,” गिल्बर्ट बताते हैं। “और फिर सवाल था, ‘क्या यह एक उपयोगी अवलोकन है?”

क्रिस्टल अभिविन्यास का महत्व

यह जांचने के लिए कि क्रिस्टल संरेखण में परिवर्तन उस तरीके को प्रभावित करता है जो तामचीनी तनाव के प्रति प्रतिक्रिया करता है, टीम ने एमआईटी के प्रो। मार्कस ब्यूहलर से मदद ली। एक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करते हुए, उन्होंने उन बलों की नकल की, जो किसी व्यक्ति को चबाने पर हाइड्रोक्सीपटाइट क्रिस्टल का अनुभव करेंगे।

मॉडल के भीतर, उन्होंने क्रिस्टल के दो खंडों को एक दूसरे के बगल में रखा ताकि ब्लॉक एक किनारे से छू जाए। दो ब्लॉकों में से प्रत्येक के भीतर के क्रिस्टल संरेखित किए गए थे, लेकिन जहां वे दूसरे ब्लॉक के संपर्क में आए, क्रिस्टल एक कोण पर मिले।

कई परीक्षणों के दौरान, वैज्ञानिकों ने कोण को बदल दिया जिस पर क्रिस्टल के दो ब्लॉक मिले। यदि शोधकर्ताओं ने इंटरफ़ेस पर दो ब्लॉकों को पूरी तरह से संरेखित किया जहां वे मिले थे, तो दबाव डालने पर दरार दिखाई देगी।

जब ब्लॉक 45 डिग्री पर मिले, तो यह एक ऐसी ही कहानी थी; इंटरफ़ेस में एक दरार दिखाई दी। हालांकि, जब क्रिस्टल केवल थोड़ा ही गलत थे, इंटरफ़ेस ने दरार को विक्षेपित कर दिया और इसे फैलने से रोक दिया।

इस खोज ने आगे की जांच को गति दी। इसके बाद, प्रो। गिल्बर्ट अधिकतम लचीलापन के लिए इंटरफ़ेस के सही कोण की पहचान करना चाहते थे। टीम इस प्रश्न की जांच के लिए कंप्यूटर मॉडल का उपयोग नहीं कर सकती थी, इसलिए प्रो. गिल्बर्ट ने उसके विकास में विश्वास रखा। “अगर वहाँ दुखी का एक आदर्श कोण है, मुझे यकीन है कि यह हमारे मुंह में एक है,” उसने फैसला किया।

जांच करने के लिए, सह-लेखक केइला स्टिफ़लर मूल पीआईसी मैपिंग जानकारी में लौट आए और आसन्न क्रिस्टल के बीच के कोणों को मापा। लाखों डेटा बिंदुओं को उत्पन्न करने के बाद, स्टिफ़लर ने पाया कि 1 डिग्री सबसे सामान्य आकार का गलत उपयोग था, और अधिकतम 30 डिग्री था।

यह अवलोकन अनुकरण से सहमत था – छोटे कोण बेहतर रूप से दरार को विक्षेपित करने में सक्षम लगते हैं।

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