Wie Forscher den Zahnschmelz nachwachsen lassen
Der Zahnschmelz muss viel aushalten. Ein Leben lang kauen, harte Nüsse knacken und heißem Tee genauso standhalten wie kaltem Steckerleis.
Aber: „Er ist säureempfindlich und die Bakterien im Mund sind in der Lage, aus Zucker Säure zu bilden“, erklärt Dr. Oleh Andrukhov von der Universitätszahnklinik Wien. Bei den meisten Menschen nimmt diese oberste Schicht der Zähne daher zwangsläufig irgendwann Schaden.
Nicht regenerierbar?
Doch es gibt ein Problem: „Zahnschmelz gilt als Gewebe, das nicht regenerierbar ist, weil es keine Zellen enthält“, sagt der Biotechnologe. Das Geheimnis seiner besonderen Eigenschaften und damit auch die Schwierigkeit, ihn künstlich herzustellen, liegt in seiner besonderen Struktur. Eng angeordnete Nanokristalle aus Hydroxylapatit sind an verschiedenen Stellen des Zahns speziell ausgerichtet.
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Oleh Andrukhov von der Universitätszahnklinik Wien
© Universitätszahnklinik Wien
Protein-Gel lässt Kristallstruktur nachwachsen
Einem Forschungsteam der University of Nottingham in Großbritannien ist es im November erstmals gelungen, diese Ausrichtung nachzubilden. Dafür haben sie die Kristallstruktur des Zahnschmelzes mithilfe eines Protein-Gels nachwachsen lassen. Das Gel wird dabei auf die Zähne aufgetragen, wo es Kalzium- und Phosphat-Ionen aus dem Speichel aufnimmt und das kontrollierte Wachstum neuer Mineralien anregt. Details wurden in nature communications veröffentlicht.
Elektronenmikroskop-Aufnahmen eines Zahns mit demineralisiertem Zahnschmelz und eines ähnlichen demineralisierten Zahns nach einer zweiwöchigen Behandlung (rechts).
© University of Nottingham
Andrukhov meint dazu: „Die Kollegen haben es geschafft, einen künstlichen Zahnschmelz zu erzeugen, der in manchen Eigenschaften ähnlich zum natürlichen ist, das ist sehr interessant.“ Weil es sich lediglich um eine in vitro-Studie – d. h. Versuche außerhalb des Körpers – handelt, sei noch nicht ganz klar, wie die klinische Anwendung funktioniere. Es werde daher wohl noch dauern, bis Patientinnen und Patienten davon profitieren können, schätzt der Biotechnologe.
Die Forscherinnen und Forscher in Nottingham zeigen sich zuversichtlich. Sie haben ein Start-up gegründet, das ihr neuartiges Zahnschmelz-Regenerations-Gel in den kommenden Jahren kommerzialisieren soll.