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Branchenmeldungen 10.06.2015

Hydroxylapatit kann Zahnschmelz reparieren

Hydroxylapatit kann Zahnschmelz reparieren

Hydroxylapatit kann Zahnschmelz reparieren/Zahnerosion verhindern/Bildung bakterieller Plaque erschweren

Der Zahnschmelz ist die härteste Substanz des menschlichen Körpers, aber keinesfalls unverwundbar. Vor allem Säure greift den natürlichen Schutzmantel der Zähne an und zerstört dessen Mineralstruktur. Dadurch entstehen mikroskopisch kleine Risse und Löcher im Zahnschmelz, der zu 98 % aus Hydroxylapatit besteht. Dies ist ein kristallines Material, dessen Hauptbestandteile Calcium und Phosphat sind. Und ausgerechnet diese Bestandteile lösen Säure aus dem Zahnschmelz heraus. Die Folge: Die Zähne werden empfindlicher, brüchiger und im Alter sogar durchsichtiger und kleiner. Ein geeignetes Mittel zum Schutz vor Zahnerosion gab es bislang nicht. Wissenschaftlern ist es jetzt jedoch gelungen, Hydroxylapatit (in Kombination mit Zink-Carbonat) in einer so neuartigen Struktur herzustellen, dass beschädigter Zahnschmelz damit repariert werden kann und Zahnbelag verhindert wird.

Schon in den 80er Jahren ergaben Untersuchungen, dass man mit Hydroxylapatit gute Erfolge bei der Behandlung überempfindlicher und freiliegender Zahnhalse erzielen kann. Die zahnähnliche Substanz Hydroxylapatit wurde dazu einer Zahnpasta beigemischt. Nach 2 Tagen der Anwendung war das mit dieser Paste behandelte Dentin selbst gegenüber Elektroreizung schmerzunempfindlich. Die offen liegenden Dentinkanälchen waren durch Anlagerung des Mineralsalzes Hydroxylapatit dicht verschlossen worden.

Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Prof. Dr. Matthias Hannig (Universitätsklinik Homburg/Saar) hat jetzt erstmals nachgewiesen, dass eine Verbindung aus Zink-Carbonat-Hydroxylapatit Zahnschmelz vor Erosion schützen kann. Die einzigartige Wirkstoff-Kombination hat der Spezialist fur organische Oberflachen, Prof. Dr. Norberto Roveri von der Universität Bologna, entwickelt. Sie repariert verlorene Substanz, indem sie sich selbstständig (bioaktiv) mit dem natürlichen Zahnschmelz verbindet.

Roveri ist es als erstem Wissenschaftler gelungen, die Größe und Struktur seiner Wirkstoff-Partikel so einzustellen, dass sie auch in mikroskopisch kleinste Risse und Löcher eindringen können. Erodierter Zahnschmelz wird dadurch automatisch repariert. Ein Effekt, der zahlreichen Menschen helfen konnte: Denn einer Studie zufolge ist der Zahnschmelz bei fast jedem fünften Erwachsenen zwischen 35 und 44 Jahren beschädigt.

Die Untersuchungen wurden zunächst im Laborexperiment durchgeführt, um unter maximal standardisierten Versuchsbedingungen die Vorgange nachzuweisen. Dieser Effekt konnte von Prof. Dr. Matthias Hannig in vivo – also unter realen Bedingungen in der Mundhöhle – bestätigt werden.

Bei der In-vivo-Untersuchung haben drei Versuchspersonen jeweils 2, 6 und 24 h lang eine Oberkiefer-Schiene getragen, an der Schmelzprüfkörper montiert waren. Die eine Hälfte der Proben war zuvor 30 s lang mit Phosphorsäure angeätzt worden, um künstliche Erosionen an der Schmelzoberfläche zu erzeugen. Anschließend wurden die Proben mit Zink-Carbonat-Hydroxylapatit-Lösung behandelt und in den Mund eingesetzt.

Zahnschmelz plus Biorepair Zahn- und Mundspülung- Konzentrat – Erosion mit Säure ohne Biorepair

 

Zahnschmelz plus Biorepair Zahn- und Mundspülung- Konzentrat – Erosion mit Säure mit Biorepair

 

Zahnschmelz geätzt plus Biorepair Zahn- und Mundspülung- Konzentrat plus Nachätzung

 Nach dem Versuch wurden die Schmelzprüfkörper elektronenmikroskopisch analysiert. Es zeigte sich, dass sich der Hydroxylapatit auf dem Zahnschmelz ein- und aufgelagert und so die winzigen Defekte teilweise repariert hatte. Im Vergleich mit den unbehandelten Schmelzproben erwiesen sich die Ätzspuren durch die Phosphorsäure als deutlich abgeschwächt.

Auch unter den widrigen Bedingungen der Mundhöhle (Speichel, Bakterien) lagert sich also mikrokristalliner Zink-Carbonat-Hydroxylapatit an der Zahnschmelzoberfläche an, so Prof. Hannigs eindeutige Feststellung. Sobald diese Schutzschicht in Kontakt mit Säure kommt, z. B. durch die Nahrungsaufnahme, zerfällt die angelagerte Substanz in winzige Bestandteile. Es bildet sich zusammen (mit Proteinen) aus dem Speichel ein natürliches Biokomposit, das kleinste Defekte in der Zahnschmelzoberfläche beseitigt.

Nach intraoraler Exposition für 6 h ist das erosive Ätzmuster maskiert

"Aufgrund der Befunde kann man schlussfolgern, dass Zink-Carbonat-Hydroxylapatit reparative Prozesse am Zahnschmelz unterstützt, indem eine Schicht aus Hydroxylapatit und Proteinen auf der Zahnoberfläche gebildet wird“, fasst Prof. Hannig seine Untersuchungsergebnisse zusammen.

Im Rahmen der In-vivo-Untersuchungen konnte ein interessanter Nebenbefund beobachtet werden. Zink-Carbonat-Hydroxylapatit aus dem Biorepair Zahn- und Mundspülung-Konzentrat wird in die Schicht aus adsorbierten Speichelproteinen (Pellikel) an der Schmelzoberfläche eingebunden, so dass die bakterielle Adhärenz modifiziert und der sich bildende bakterielle Biofilm eindeutig reduziert wird. Dies belegen elektronenmikroskopische Analysen. Prof. Hannig: „Die Bildung bakterieller Plaque wird erschwert.“

Die Dr. Wolff-Forschung hat sich diese Erkenntnis zunutze gemacht und die neue Zahncreme und Mundspülung Biorepair auf den Markt gebracht. Damit ist ein Schutz vor Zahnerosion durch einfaches Zähneputzen möglich. Biorepair enthält Moleküle aus der beschriebenen zahnschmelzähnlichen Substanz Hydroxylapatit (in Kombination mit Zink-Carbonat). Diese Substanz repariert die mikrofeinen Defekte des Zahnschmelzes und reduziert die Neubildung von Zahnbelag. In der Folge wird dadurch auch Karies und Zahnfleischproblemen vorgebeugt. Gleichzeitig vermindert Biorepair die Empfindlichkeit der Zähne.

Lesen Sie im Rahmen unseres ZWP online-Themas „Was wir heute über künstlichen Zahnschmelz wissen“ wissenschaftliche Befunde in kompakter Form.

Quelle: Prof. Dr. med. dent. M. Hannig, Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Zahnerhaltung, Parodontologie und Präventive Zahnheilkunde, NanoMed 2009 – Nanomaterials in Dentistry –

Ein ausführliches Literaturverzeichnis finden Sie hier.

Foto: © Kompendium der Biorepair-Forschung
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