DİŞ MİNESİ BİYOMİNERALİZASYONUNU DESTEKLEYEN AMELOGENİN MİMİK VE ZEOLİTİK TABANLI BİYOMALZEME GELİŞTİRİLMESİ


Orhan E. O. (Yürütücü), Ersöz A., Doğan Bulut D., Özer B., Çalişkan G.

TÜSEB A4 Grubu Akademisyenlere Yönelik Ar-Ge Proje Destek Programı, 2025 - 2026

  • Proje Türü: TÜSEB A4 Grubu Akademisyenlere Yönelik Ar-Ge Proje Destek Programı
  • Başlama Tarihi: Eylül 2025
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2026

Proje Özeti

Biomineralization describes the process of producing minerals in living organismsoccurs in biological systemsthat synthesize minerals such as calcium carbonatecalcium phosphatesilicaand iron oxideIn teeth andbones, apatite formation occurs due to calcium phosphate biomineralization, but mature enamel is uniquebecause it does not contain collagenInvestigation of the process that mimics the orientationorganizationandhydroxyapatite(HAptransformation of amorphous calcium phosphate(ACP) nanoparticles during the enamel development process for therapeutic purposes is a source of inspiration for the fields of biotechnology andmaterials scienceAmelogeninthe enamel matrix protein, forms the organic structure during enamel development and regulates the HAp transformationProteases degrade at the end of the processThe absenceof amelogenin in mature enamel is the reason for the failure of caries to heal, a global public health problem characterized by pathological demineralizationExternal and internal pharmacological devices with fluoridecomponents widely used in clinical practice are traditionally used for demineralizationHoweverthesedrawbacks are systemic toxic fluorosis and known local caustic side effectsTodaythe formation of inorganichybrid life structures such as ACP and HAp can be controlled by mediating bioorganic matrices such as amelogeninAccording to this hypothesisthe C-peptide fraction of amelogenin acts as a nanometric templateand initiates mineralizationIn contrastthe N-peptide fraction mediates the growth of HApthus formingbiomineralization from ACP to HApThe alternative brought by the search for a natural and sustainable solutionagainst demineralization is the production of peptides containing whole amelogenin or different fractions of amelogenin from biologically sourced porcine or recombinant sourcesHowevertheir limitations are difficulty in the translational clinical studymulti-stage and long production processhigh costsand poor affinity of theremineralized structure to the natural layerThis project aims to synthesize a biomaterial that can mimic thefunction of amelogeninhaving an alternative potential in enamel treatment to deal with the difficulties of biologically derived amelogenin. A new approach based on biomimetic strategies with this biomaterial is plannedto be presentedMore specifically, it is to synthesize a biomaterial that is not of biological origin, can accompanyoligomeric nanoparticles in the enamel biomineralization process, can provide HAp stacking via in situ andspontaneous mineralization from ACP to HApand can promote HAp crystal orientation and growthThe aims of this project are (i) to synthesize zinc-based zeolitic nanospheres with biomimetic arms that can mimic the C-peptide fraction of amelogeninwhich is known to function in enamel biomineralization, (ii) to characterize thisbiomaterial in an ex vivo simulated environment.