Cara melihat gigi dan tulang tumbuh ke dalam

Techno Kita Avatar

Posted on :
,

Tubuh Anda mengandung bahan-bahan alami: mineral berbasis kalsium di tulang dan gigi. Dalam proses yang disebut biomineralisasi, Anda menghasilkan bahan-bahan yang mengeras dan menjadi kaku seiring pertumbuhannya. Begitu pula dengan tubuh hewan bertulang dan bergigi lainnya. Ada juga dalam cangkang: Mutiara berwarna-warni terbentuk melalui biomineralisasi.

Namun, secara historis, para ahli biologi kesulitan mengamati cara kerja proses ini. Kini, para ilmuwan telah mampu mengamatinya dalam 3D yang jelas. Pemantauan pertumbuhan Spatio-Temporal Tulang dan Gigi (BEE-ST), sebagaimana penciptanya menamai teknik mereka, melibatkan penambahan pewarna pada tulang yang baru lahir atau gigi yang sedang tumbuh, kemudian mengamati warnanya menyebar seiring pertumbuhan komponen inangnya.

Pencipta BEE-ST menerbitkan karya mereka di jurnal Science Advances hari ini. Jika penulisnya benar, maka penelitian ini bisa menjadi keuntungan bagi orang-orang yang tidak hanya mempelajari bagaimana tulang dan gigi tumbuh, namun juga orang-orang yang ingin mengendalikan pertumbuhan itu sendiri.

“Saat ini, tidak ada alat yang tersedia untuk memantau dan mengukur laju pertumbuhan gigi secara tepat dalam ruang dan waktu,” kata Jan Křivánek, ahli biologi perkembangan di Universitas Masaryk di Brno, Czechia, dan salah satu penulis makalah tersebut. BEE-ST, mereka berharap, dapat mengubah hal itu.

Beberapa metode dapat mencapai sebagian dari tujuan tersebut. Saat ini, para ilmuwan dan petugas medis dapat mengandalkan teknik yang disebut micro-computed tomography, di mana mereka memindai suatu objek dengan sinar-X dari berbagai sudut, kemudian menyatukan hasil pindaian tersebut menjadi gambar 3D. Meskipun hal ini memberikan perspektif 3D kepada pengamat, hal ini juga hanya memberikan gambaran—saat-saat dalam waktu, bukan rangkaian perkembangan yang koheren.

Pilihan potensial lainnya adalah pewarna. Para pengamat tulang telah mengetahui selama beberapa dekade bahwa pewarna dan zat serupa dapat mengikat kalsium di organ-organ ini. Namun ini bukanlah pilihan sempurna untuk melihat bagaimana struktur berbasis kalsium tumbuh. Pertama, untuk melihat ke dalam tulang, Anda biasanya harus menghilangkan kalsium dari sampel Anda, yang menghilangkan pewarna. Anda dapat menyiasatinya dengan mengambil sepotong gigi atau tulang, namun itu hanya memberi Anda bayangan 2D dari gambar 3D yang lebih besar.

Křivánek dan rekan-rekannya ingin melihat bagaimana gigi tikus tumbuh, namun mereka juga menginginkan cara yang lebih canggih untuk melihat kalsium. Jadi, mereka memutuskan untuk mengadaptasi metode pewarnaan. Untungnya, dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mengembangkan teknik untuk melihat ke dalam gigi tanpa menghilangkan kalsium. Mereka dapat memasukkan pewarna ke dalam gigi atau tulang yang sedang tumbuh dan mengambil gambar 3D dari waktu ke waktu. Setiap beberapa hari, para peneliti menambahkan sejumlah pewarna baru ke tikus percobaan. Hasilnya, ketika para ilmuwan kemudian meletakkan gigi tersebut di bawah mikroskop, adalah serangkaian garis: masing-masing menandai suntikan yang berbeda.

Dalam prosesnya, mereka menyadari bahwa teknik mereka dapat digunakan lebih dari sekedar gigi tikus. Mereka selanjutnya menunjukkan bahwa obat tersebut dapat bekerja pada tulang tikus. Kemudian mereka berkembang dari tikus ke perwakilan provinsi lain di dunia hewan, memberikan pewarna ke sejumlah hewan vertebrata: bunglon (reptil), unggas hutan (burung), katak (amfibi), dan ikan zebra (ikan).

Semua ini memakan waktu beberapa tahun bagi Křivánek dan rekannya, namun pada akhirnya, mereka berpikir bahwa mereka telah menciptakan proses yang dapat diandalkan untuk mengamati bagaimana gigi dan tulang tumbuh. Namun bukan berarti hal ini hanya untuk tujuan tersebut. “Kami sangat yakin ini akan disesuaikan lebih lanjut untuk aplikasi lain,” kata Křivánek.

Salah satunya adalah bidang yang disebut rekayasa jaringan, yaitu ilmu dan keahlian memanipulasi jaringan tubuh manusia. “Jaringan” dapat berupa apa saja mulai dari kulit, otot, hingga organ dalam—hingga bahan yang lebih kuat seperti bahan keras dan keras yang terdapat pada tulang dan jaringan. Dengan alat seperti sel induk, para ilmuwan dapat memperkuat jaringan, memperbaikinya, atau bahkan mencoba mereplikasinya dari awal. Teknologi ini dapat membantu menyembuhkan tulang retak atau meregenerasi gigi yang hilang.

Namun, untuk merekayasa apa pun, calon pembuat tulang harus terlebih dahulu memahami bagaimana perilaku material mereka seiring pertumbuhannya. Menurut Křivánek, di sinilah metode mereka bisa diterapkan. “Kami pada dasarnya membuka pintu,” katanya. “Mari kita lihat bagaimana komunitas ilmiah akan menggunakannya.”

Cara melihat gigi dan tulang tumbuh ke dalam

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *