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In einer kürzlich in der Fachzeitschrift der American Chemical Society veröffentlichten Studie widmen sich Wissenschaftler der Möglichkeit von Nanopartikeln als Bleichmittel der Zukunft.

Bleichmittel wie Wasserstoffperoxid und Carbamidperoxid kommen aktuell in Praxen zum Einsatz. Die von diesen Bleichmitteln erzeugten freien Radikale können jedoch pathologische Schäden verursachen, sodass ihre Sicherheit wissenschaftlich umstritten ist. Seit 2001 wird daher die Verwendung von Nanopartikeln (NP) für die Zahnaufhellung erforscht.

Im Unterschied zu allen bisherigen Bleachingmitteln fungieren Nanopartikel nicht nur als Schleifmittel, sondern setzen auch reaktive Sauerstoffspezies frei, was die Remineralisierung fördert. Die historische Entwicklung von NPs in ihrer Funktion als Aufheller wurde daher jetzt von einem südkoreanischen Forscherteam zum Mittelpunkt einer Übersichtsarbeit. 

NPs für die klassische Zahnaufhellung

Gold-NPs (AuNPs), Zinkoxid (ZnO), Titandioxid (TiO₂), Siliziumdioxid und Hydroxylapatit (HA) sind laut Forscherteam die derzeit verwendeten NPs für die Zahnaufhellung. Metall- oder Metalloxid-NPs wie AuNP, ZnO, TiO₂ und Silber-NP (AgNP) sind für ihre antibakteriellen und entzündungshemmenden Eigenschaften bekannt. Sie werden bislang in Mundpflegeprodukten zur Vorbeugung von Mundkrankheiten eingesetzt.

NPs produzieren reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie einfachen Sauerstoff, Superoxidradikale, Hydroxylradikale und H₂O₂, wenn Bakterien in der Mundhöhle vorkommen. Die Art der ROS unterscheidet sich je nach NPs; ZnO und AuNPs erzeugen beispielsweise H₂O₂, während AgNPs Hydroxylradikale bilden. Daher wurde berichtet, dass AuNPs, ZnO und Kupferoxid (CuO) für die Zahnaufhellung geeignet sind.

Metall- und Metalloxid-NPs

Das südkoreanische Team aus Wissenschaftlern bezog sich bei seiner Überblicksarbeit auch auf eine Studie, die zeigt, dass Mäuse, denen 90 Tage lang 20 mg/kg AuNPs verabreicht wurden, nur minimale Veränderungen bei biochemischen und hämatologischen Faktoren aufwiesen und dass die Unterschiede toxikologisch unbedeutend waren. Eine andere Forschergruppe zeigte laut Bericht, dass die bleichende Wirkung von H₂O₂ durch den Einsatz von AuNPs deutlich erhöht wurde, wobei die Toxizität von AuNPs beim Bleichen nicht ausgeschlossen werden konnte. Ein weiteres Forscherteam zeigte zudem, dass ein ZnO-Biomassekohlenstoff (BC)-Komposit bei Verwendung von langwelligem Licht eine ausgezeichnete Aufhellungswirkung hatte. Außerdem wurden die Farbwerte der Zähne verbessert, und es wurde in vitro und in vivo keine Toxizität festgestellt.

Keramische Materialien als NPs

Neben Metall- und Metalloxid-NPs wurden auch keramische Materialien untersucht. HA ist eine Keramik, die die anorganische Komponente von Knochen bildet. Daher haben HA-NP erhebliche Vorteile, da sie eine starke Affinität zu demineralisierten Oberflächen haben und ähnliche Eigenschaften wie die Bausteine des Zahnschmelzes aufweisen. Aus diesem Grund könnten diese NPs eine Apatitschicht bilden, die den interprismatischen und prismatischen Zahnschmelz überlagert. HA NPs könnten außerdem zur Wiederherstellung der Mineraldichte und Transluzenz beitragen. In einer Studie wurde berichtet, dass sich der Aufhellungseffekt mit zunehmender Konzentration von HA NPs verstärkte.

In einer randomisierten, kontrollierten Studie fanden die Forscher außerdem heraus, dass sich die Zahnfarbe bei Personen, die ihre Zähne mit Zahnpasten putzten, die HA NPs enthielten, deutlich verbesserte. Zudem wurde berichtet, dass HA NP-haltige orale Produkte sicher seien. Eine Zahnpasta, die hydratisiertes Siliziumdioxid enthielt, ließ die Zähne nach dem Putzen weniger gelb und weißer werden, während andere Produkte hervorragende Fleckenentfernungseigenschaften und Antifouling-Effekte aufwiesen.

Schlussfolgerungen

Die Autoren haben verschiedene NPs zur Zahnaufhellung vorgestellt. AuNPs, TiO₂ und ZnO NPs konnten ROS mit aufhellender und antibakterieller Wirkung erzeugen, während HA neben der Aufhellung auch die Zähne remineralisieren konnte. Sie gehen davon aus, dass NPs aus Metallen und Metalloxiden ein erhebliches Potenzial als Bleichmittel der nächsten Generation haben könnten.

Studie zum Download.

Quelle: news-medical.net