Минимальное вмешательство в структуру твердых зубных тканей предполагает более глубокое изучение их биомеханических свойств в норме на атомно-молекулярном уровне.
В 80-х гг. ХХ в. Г. Бранков отмечал, что для успешного развития биомеханики (Б.) требуется определить влияние внутренних процессов происходящих на микроуровне и оказывающих основополагающее влияние на внешние проявления живых организмов, так как все они состоят из молекул и атомов. В отличие от классической (Б.), квантовая (КБ.) исследует механическое движение молекул и атомов, включая движение ядер и электронов, что позволит по-новому взглянуть на биомеханику эмали [1]. Доказано, что связанная (структурированная) (СВ) тканями живого организма вода участвует в работе важнейших систем передачи информации от молекулы к молекуле и от клетки к клетке. Но остается до конца не изученной структурная организация молекулярных агрегатов воды, связанной с тканями и их компонентами – молекулами белков, жиров, углеводов, ДНК и РНК [2, с. 95]. Особенно малоизученной темой является роль связанной воды в твердых зубных тканях. Целью работы явилась разработка абстрактной КБ модели эмали зубов на основе индуктивного анализа сведений по анатомии и биомеханике зубочелюстной системы человека, биофизики и квантовой механики. Ее суть состоит в следующем. Эмалевая призма (ЭП) – структурная единица эмали зубов, где наиболее периферический слой – это тонкая оболочка, состоящая из менее минерализованного вещества из-за большего содержания белков. Каждый кристалл гидроксиапатита (КГ), как микроструктурная единица ЭП, покрыт гидратной оболочкой (ГО) толщиной 1 нм [3, с. 69]. ГО (т.е. СВ) и свободная вода в микропространствах (эмалевая жидкость) обеспечивают ионный обмен в эмали зубов. Так как, СВ – один из видов сигнальных и коммуникативных систем, то функциональная жевательная нагрузка в виде солитонов (структурно-устойчивая единичная волна), по типу ритмичной пульсовой волны [4, 5], должна служить важным условием для нормальной работы «эмалевого насоса» (по В.Р. Окушко, 2005), а значит целостности водной пленки (гидратного монокристалла) обеспечивая скольжение ЭП относительно друг друга. При резонансном совпадении частот солитонов с собственными колебательными частотами ГО, будет образовываться дополнительная энергия, которая в виде квантов будет излучаться к соседнему биополимеру. Как утверждается, это необходимо для поддержания энергонапряженного состояния СВ по всей площади занимаемой биополимерами [6], и, допускаем, что, подобный процесс происходит в КГ и ЭП, а далее переходит на дентинные канальца и периодонт.