מאת פסח בנסון • 11 בינואר 2026
ירושלים, 11 בינואר 2026 (TPS-IL) — מדענים גילו תכונה מפתיעה בשיני דג הזאב האטלנטי שעשויה להוות השראה לפיתוח שתלי עצם חזקים יותר, שריון גוף עמיד, ואף כלי רכב עמידים יותר, כך הודיעו מדענים ישראלים.
בלב השיניים הללו נמצא רקמה הנקראת אוסטאודנטין, אשר מתכווצת לכל הכיוונים בעת לחיצה – התנהגות שכמעט ואינה נראית בחומרים טבעיים עשירים במינרלים. תכונה יוצאת דופן זו מאפשרת לשיניים לספוג כוחות ריסוק, ומספקת מודל ליצירת חומרים שהם גם קשיחים וגם עמידים בפני נזק.
בדרך כלל, כאשר חומרים נדחסים לאורכם, הם מתרחבים הצידה. אך אוסטאודנטין עושה את ההפך, תכונה נדירה הידועה כאוקסנטיות, שבה חומר מתכווץ לכל הכיוונים תחת לחץ במקום להתנפח כלפי חוץ. במבחנים, כאשר חוקרים הפעילו כוח לאורך ציר השן, בחיקוי הנשיכה החזקה של דג הזאב, הרקמה התכווצה גם הצידה וגם לאורכה. בכל שמונה השיניים שנחקרו, המדידות נפלו בטווח שנדיר לראות אפילו בחומרים מלאכותיים.
“זה היה מדהים,” אמר פרופ’ רון שחר מהפקולטה לרפואה וטרינרית ע"ש קורט באוניברסיטה העברית, שהוביל את המחקר. “אוסטאודנטין מתנהג באופן שכמעט שום רקמה מינרלית טבעית אחרת אינה מתנהגת. המבנה שלו מאפשר לשן לספוג עומסים כבדים בבטחה וביעילות. הטבע בנה עיצוב שמגן על הדג מפני הכוחות הקיצוניים של תזונתו, וזה יכול להוות השראה לחומרים סינתטיים חדשים בעלי קשיחות דומה.”
דג הזאב האטלנטי (Anarhichas lupus) הוא טורף ימי בעל גוף דמוי צלופח הנמצא באוקיינוס האטלנטי הצפוני. תכונתו הבולטת ביותר היא לסתותיו החזקות ושיניו הגדולות והחדות, במיוחד הניבים והשיניים דמויות הטוחנות בחלק האחורי של הפה, המאפשרות לדג הזאב לרסק קונכיות שדגים רבים אחרים אינם יכולים. רקמת האוסטאודנטין הופכת את השיניים לפחות נוטות להישבר.
הצוות השתמש בטכניקות סריקת רנטגן מתקדמות ומיפוי תלת-ממדי כדי לראות בדיוק כיצד השיניים מעוותות תחת לחץ. הם גילו שאוסטאודנטין מתכווץ באופן אחיד לכל הכיוונים במהלך דחיסה, תגובה יוצאת דופן מאוד בחומרים טבעיים.
הסוד טמון במבנה הזעיר של הרקמה. לאוסטאודנטין רשת צפופה של תעלות אנכיות, ברוחב 10–20 מיקרון, העוברות מבסיס השן לקצה ומתעקלות כלפי חוץ ליד פני השטח. סידור זה גורם לעמודות המינרלים שבין התעלות להתכופף פנימה בעת לחיצה, מה שמגביר את קשיחות השן ומפחית את הסיכוי לסדקים, אמרו המדענים.
מבחנים הראו גם כי בעוד שהמינרל באוסטאודנטין קשיח בערך כמו עצם, דווקא הארכיטקטורה הייחודית הזו הופכת את השיניים לחזקות כל כך. “התנהגות דומה נצפתה רק אצל מספר חסרי חוליות, כמו שיני צדפות ופנינה,” אמר שחר.
החוקרים מאמינים שתכונה זו עשויה להתקיים גם אצל דגים אחרים, מה שמרמז על תפקיד רחב יותר של אוסטאודנטין בטבע. מעבר להבנת האופן שבו שיניים שורדות עומס קיצוני, התגלית מספקת מודל לתכנון חומרים סינתטיים שהם חזקים, עמידים וסופגים אנרגיה – תכונות בעלות ערך ברפואה, תעופה וחלל והנדסה.
חומרים בהשראת אוסטאודנטין יכולים לשמש בשתלי עצם, תותבות דנטליות והחלפות מפרקים, מה שהופך אותם לעמידים יותר, עמידים בפני סדקים, ומסוגלים לספוג עומס. התגלית מעלה את האפשרות לתכנן קסדות, שריון גוף, ציוד ספורט, ואף נעליים או כיסויים לטלפונים מחומרים קלים שסופגים פגיעות בצורה יעילה יותר.
עקרונות העיצוב יכולים להועיל גם ביישומים הנדסיים, תעופה וחלל ורכב. כלי רכב, מטוסים ומבנים יוכלו לשלב חומרים בהשראת אוקסנטיות כדי לעמוד בפני עומס חוזר, התנגשויות או רעידות, תוך שמירה על חוזק ומשקל קל.
“לימוד אוסטאודנטין נותן לנו תובנה כיצד הטבע יוצר חומרים שהם גם קשיחים וגם עמידים,” אמר שחר. “זהו דוגמה יוצאת דופן להנדסה טבעית שיכולה לסייע בהכוונת טכנולוגיות חדשות.”
המחקר פורסם בכתב העת המדעי Acta Biomaterialia.
נושאים קשורים
