Neuartiger sehr stabiler Zahnersatz aus Glaskeramik
07.03.2012
Wissenschaftlern aus Jena ist die Entwicklung eines neuartigen extrem stabilen Zahnersatzes aus Glaskeramik gelungen. Prothetikfirmen stehen bereits Schlange. Die Glaskeramik soll neben Zahnersatz möglicherweise auch als Knochenersatz im menschlichen Körper zum Einsatz kommen.
Super-Keramik ist fünfmal fester als bisheriger Zahnersatz
Christian Rüssel und seinem Team vom Otto-Schott-Institut für Glas-Chemie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist die Entwicklung einer Super-Keramik für Zahnersatz gelungen. Die Wissenschaftler sprechen von einer Revolution für die Herstellung von Kronen, Brücken und Inlays, denn das neuartige Material ist nicht nur wesentlich stabiler, es sieht auch natürlicher aus. „Wir haben eine rund fünfmal höhere Festigkeit als bei vergleichbaren, heute verfügbaren Zahnersatzkeramiken erreicht", erklärt der Institutsdirektor. Schnell wurden Prothetikfirmen auf die Erfindung aufmerksam und stehen bereits Schlange.
Die Anforderungen an künstliche Zähne sind neben einer hohen Stabilität auch bei härtesten Nahrungsmittel, Haltbarkeit, natürliches Aussehen, geringes Gewicht und Erschwinglichkeit. Zudem dürfen sie keine allergischen Reaktionen auslösen. Der neue Zahnersatz aus Glaskeramik erfüllt diese Anforderungen größtenteils. Bisher war die Festigkeit das größte Hindernis. „Was das festeste Material des menschlichen Körpers, der natürliche Zahnschmelz, aushalten muss, das gilt auch für Zahnersatz wie Inlays und Brücken", erläutert Rüssel. Das bisher für Zahnersatz verwendete Material im Hinblick auf Festigkeit und Stabilität ist besonders bei Brücken problematisch. Die neue Super-Keramik erfüllt jedoch diesen Anspruch. Darüber hinaus ist es den Forschern gelungen, die Glaskeramik lichtdurchlässig zu machen. „Der Zahnschmelz ist auch teilweise durchscheinend, was die Keramik ebenfalls sein sollte“, berichtet der Glaschemiker. Mit dem neuen Material sehe der Zahnersatz viel natürlicher aus.
Veränderte Ausgangsstoffe verleihen Glaskeramik Festigkeit und Lichtdurchlässigkeit
Ihre gegenüber bisher verwendeten Materialien deutlich verbesserten Eigenschaften erhält die Glaskeramik durch ihre Ausgangsstoffe und deren Verarbeitung. Magnesium-, Aluminium- und Siliziumoxid werden kontrolliert erhitzt und erhalten dadurch ihre nanokristalline Struktur. Dafür werden die Stoffe zunächst bei 1.500 Grad Celsius geschmolzen. Anschließend kühlen diese ab werden fein zerkleinert. Anschließend erfolgt ein wiederholtes Schmelzen und Abkühlen des Materials. Dann wird die Glaskeramik auf 1.000 Grad Celsius erhitzt, wodurch Nanokristalle entstehen. „Wird das Material zu stark kristallisiert, wird es lichtundurchlässig und sieht aus wie Gips", erklärt der Rüssel.
Die durchschnittliche Größe der Kristalle beträgt maximal 100 Nanometer, was einem Millionstel Millimeter entspricht. „Sie sind zu klein, um das Licht stark zu streuen, und deshalb wirkt die Keramik transluzent wie ein natürlicher Zahn", sagt der Glaschemiker. Es wird vermutlich noch einige Zeit vergehen, bis die Glaskeramik aus Jena in deutschen Gebissen eingesetzt wird. „Wenn wir uns mit einer Firma einigen, ist das Material in zwei Jahren auf dem Markt", erklärt Rüssel. Noch stellt die Färbung des Materials ein kleines Hindernis dar, denn die Patienten möchten einen Zahnersatz, der farblich den anderen Zähnen entspricht. Rüssel und sein Team arbeiten derzeit an einer entsprechenden Farbskala.
Die Glaschemiker aus Jena beschäftigen sich bereits seit längerer Zeit mit festen Keramiken, die beispielsweise in neuen Festplatten für Computer eingesetzt werden könnten. Aber auch ein Einsatz für künstliche Knochen im menschlichen Körper ist denkbar. Die Wissenschaftler stellten bereits Gehörknochen, Schädelplatten und Keile gegen Hüftfehlstellungen aus Glaskeramik her.
Wer seine Zähne gründlich pflegt, benötigt selten Zahnersatz
Studien belegen, dass sich gute Zahnpflege bis ins hohe Alter auszahlt. Dr. Jens Thomsen, Prophylaxe-Zahnarzt aus Hamburg, erklärt, dass sich Zähne und Zahnfleisch mit zunehmendem Alter verändern. Dennoch könne man mit Sicherheit sagen, dass Zähne nicht aufgrund des Alters einfach ausfallen würden. Eine schwedische Langzeitstudie belegt dies: Pro Patient ging innerhalb von 30 Jahren weniger als ein Zahn bei gründlicher Zahnpflege verloren. Dies galt auch für Probanden, die am Ende der Studie zwischen 50 und 80 Jahre alt waren.
Zur gründlichen Zahnpflege gehören neben Zahnseide auch kleine Interdentalbürsten, die mit ihren mikrofeinen Borsten in fast alle Zwischenräume eindringen können. Ihre Handhabung fällt häufig leichter als Zahnseide. In beiden Fällen lohnt sich die Anwendung, denn wer frühzeitig mit einer gründlichen Zahnpflege beginnt, vermeidet nicht nur teure Zahnarztrechnungen, sondern reduziert auch das Risiko für schmerzhafte Entzündungen, Zahnfleischbluten, Mundgeruch und Karies.
Zahnpflege sollte bei Kindern ab dem ersten Zahn beginnen
Dass Milchzähne nicht so gründlich gepflegt werden müssen, da sie ohnehin ausfallen, ist ein Irrglaube. Thomsen erläutert, dass gesunde Milchzähne die Basis für ein gesundes Gebiss im Erwachsenenalter darstellen. Er rät Eltern dazu, ihre Kinder möglichst frühzeitig, am besten mit dem ersten Zahn, an eine gründliche Zahnpflege zu gewöhnen. Wenn Karies auftritt, handele es sich dabei fast immer um eine alte Karies, die wieder ausbreche. Menschen, die im Kindesalter keine Karies hatten, würden diese in der Regel auch später nicht bekommen.
Für Pflege der ersten Zähnchen könnten beispielsweise Milchzahnputztücher verwendet werden, die nach jeder Mahlzeit eingesetzt werden sollten. Dafür säubern Eltern die Zähnchen und das Zahnfleisch ihrer Kinder einfach mit einem Tuch, das um den Finger gelegt wird. (ag)
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Bild: Claudia Heck / pixelio.de
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