Pesquisa sobre o dente do peixe papagaio pode tocar na nova era de desenvolvimento de biomaterial

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Pesquisa sobre o dente do peixe papagaio pode tocar na nova era de desenvolvimento de biomaterial

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Peixes papagaios recebem esse nome devido a sua dentição única, que forma um bico de papagaio. Seus dentes contêm fluorapatite, que está entre os mais duros e mais fortes biominerais conhecidos e também podem ser encontrados em dentes humanos que foram expostos ao flúor. (Fotografia: Takashi Images/Shutterstock)

sex. 29 dezembro 2017

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SINGAPURA/BERKELEY, Califórnia, EUA: As conquistas da ciência estão evoluindo constantemente. No entanto, existem muitas maravilhas naturais que a humanidade não tem sido capaz de imitar. Entre estas estão os dentes do peixe papagaio, que são uns dos mais fortes e mais resistentes à abrasão no mundo animal. Investigando a sua estruturação, uma equipe de pesquisadores tem agora determinada as propriedades subjacentes que tornam os dentes do peixe, fortes o suficiente para até mesmo morder corais pétreos.

"Os dentes do peixe papagaio são realmente bons em vários aspectos de mordida de coisas difíceis, e poucos outros dentes na natureza são mais fortes ou mais duros", disse o autor principal Dr. Matthew Marcus do Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia. Para se alimentar, o peixe papagaio steephead Chlorurus microrhinos morde os corais e assimila o material orgânico dentro dele. Para isso, estes peixes têm dois conjuntos de dentes: um para morder os corais e um conjunto faríngeal para trituração e mastigação do material mordido.

Com o objetivo de descobrir o que faz com que os dentes do peixe sejam resistentes, os pesquisadores primeiro mediram as suas propriedades mecânicas em experimentos de nano-indentação. Em seguida, realizaram a análise química com uma variedade de técnicas, incluindo microscopia eletrônica de varredura com análise de energia dispersiva de raios-X e micro análise de sonda de elétrons.

Como relatado por nanotechweb.org, os resultados mostraram que não é o material de dos dentes do peixe papagaio que é especial, mas o arranjo dos cristais dos dentes. Estudando a estrutura, os pesquisadores descobriram que os nanocristais enameloides co-orientam e montam em conjuntos interligados, como a urdidura e trama no tecido. As fibras diminuem gradualmente em tamanho de 5 μm na parte traseira de 2 μm na ponta e, de acordo com Marcus, é essa diminuição de tamanho que torna a estrutura do dente tão forte.

"Os resultados mostram também que, na natureza, estruturas complexas evoluíram para efetuar funções extraordinárias especializadas, como morder coral, simples uso, materiais não sofisticados ", disse Marcus a nanotechweb.org. "Materiais feitos pelo homem, em contraste, geralmente fazem o oposto, isto é, utilizamos materiais de alta tecnologia, com uma estrutura muito básica."

Segundo os pesquisadores, as técnicas utilizadas no estudo podem ser utilizadas para estudo dos ossos e dentes e ajudam no desenvolvimento de novos materiais biomimeticos.

O estudo, intitulado "Dentes do peixe papagaio: Biominerals duros cuja microestrutura torna-os resistentes e resistentes à abrasão para morder corais pétreos", foi publicado on-line antes da versão impressa em 20 de outubro no ACS Nano Journal.

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