Wie sind einige Meer Mollusken können Steine zu kauen, ohne die Zähne zu zerstören? Das ist, was zwei Forscher von der Northwestern University richtet mit einem ausgeklügelten Werkzeug zu beantworten, die Bilder nimmt ...
Atomic Tooth Imaging auf Hart Mollusk Zähne
Wie sind einige Meer Mollusken können Steine zu kauen, ohne die Zähne zu zerstören?
das ist, was zwei Forscher von der Northwestern University mit einem hoch entwickelten Werkzeug zu beantworten soll, die Bilder auf atomarer Skala nimmt. Die resultierende 3D-Karte bricht alle atomaren Bestandteile der unglaublich harten Zahnoberfläche
Sie Atom-Sonde-Tomographie (APT) die seltsame Hybrid Substanz aufzudecken. Die Technik rekonstruiert eine Substanz Atom-für-Atom an einem Sub-Nanometer 3D-Auflösung. Es gibt weniger als 12 APT Maschinen in der Nation, und sie sind normalerweise verwendet, nicht organischer Substanz zu scannen, so dass einige Leute dachten, dass eine Substanz, das Scannen von sowohl organischen und anorganischen Materie bestehen würde nicht funktionieren.
Die Wissenschaftler nahm kleine Proben von der Oberfläche eines Ost-Perlen Zahn chiton Mollusken. Diese Proben wurden in geschärften Spitzen mit einem Ionenstrahl-Werkzeug. Science Daily erklärt der folgende Prozess auf diese Weise:
Die APT-Technik gilt ein extrem hohes elektrisches Feld an die Probe; Atome auf der Oberfläche ionisieren, fliegen und traf ein Bilddetektor (ähnlich denen in Nachtsichtgeräte gefunden). Die Atome werden abgestrippt Atom-für-Atom und Schicht-für-Schicht, wie eine Zwiebel Abschälen. Computer-Methoden werden dann verwendet, um die ursprüngliche Position der Atome zu berechnen, eine 3-D-Karte oder Tomogramm von Millionen von Atomen innerhalb der Probe zu erzeugen.
Auf diese Weise Wissenschaftler einen Blick auf die genaue Substanz nehmen kann, der macht bis der Zahn und wie es auf einer tieferen Ebene angeordnet ist.
Dieses kleine Meer Mollusken, die so genannte Ost-wulstige chiton, nutzt seine unglaublich harte Zähne zu kratzen Algen von den Felsen zu kauen . Seine Zähne sind in einer der härtesten Biominerale auf den Menschen bekannt bedeckt, aber die Struktur ist ähnlich der menschlichen Zähne: eine relativ weiche innere Kern von einer harten Schale umgeben (wie unser Emaille). Anstelle von Emaille, die äußeren Zahnschicht des chiton ist ein hartes Eisenoxid genannt Magnetit (die auch seine Zähne schwarz erscheinen lässt).
Die chiton isst Algen auf den Felsen es weg mit ständig rotierenden Zahnreihen scharrt . Es wächst eine neue Reihe von Zähnen jeden Tag die alten, abgenutzten zu ersetzen, die in Richtung seiner Mund wie ein Förderband nach unten zu verschieben.
Tracking die genauen Schnittstellen in der Kombination von organischen und anorganischen Materialien kann dazu beitragen, Ärzte und Zahnärzte Karies und Knochenerkrankung auf einem Niveau verfolgen, die bisher nicht zugänglich sind. Es kann auch helfen, die genaue Lage und den Verlauf von Dentalfluorose verfolgen, die auftritt, wenn eine Person, um überschüssige Mengen an Fluorid über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist.
Die Forscher, die APT auf den Zähnen von Wirbeltieren verwenden wollen nächste und planen auch auf andere Knochen bewegen, mehr über ihre Struktur auf atomarer Ebene zu lernen.