研究核心观点 - 中国科学技术大学研究团队发现富含铁的饮食可增强竹鼠牙釉质的宏观强度和韧性，提高牙齿抗损伤能力，为先进结构材料设计和人类牙釉质增强提供新思路[3][6][9] 研究背景 - 生物体可利用有限元素制造性能卓越的生物材料，但对微量元素如何影响宏观特性的机制仍知之甚少[5] 研究方法 - 通过喂食富含铁食物培育出门牙富含铁的竹鼠，系统性研究铁在牙釉质中的机械作用[6] - 研究对象为银星平鼠(Rhizomys pruinosus)的色素釉质[7] 研究发现 - 铁元素同时增强牙釉质硬度、耐磨性和抗损伤能力[7] - 铁化合物在羟基磷灰石纳米线周围晶间域(ICD)聚集，形成纳米级径向模量梯度[7] - 纳米线-ICD结构单元的抗弯性能和界面强度因此增强[7] 研究意义 - 成分调整与分级结构结合可实现强度和韧性协同增强，为先进结构材料设计提供新策略[9] - 通过饮食策略将离子融入纳米线-ICD亚单元，有望增强人类牙釉质[9]