Medizin Mit Nanotechnik Zahnbakterien abwehren

Bakterien versuchen an einer Oberfläche mit der neu entwickelten Nanostruktur anzudocken. (Foto: Patrick Doll, KIT)
Berlin Der Trend geht zum implantierten Lückenfüller: Trotz vergleichsweise hoher Kosten entscheiden sich Patienten immer häufiger für Implantate als Zahnersatz. Laut der Deutschen Gesellschaft für Implantologie (DGI) lassen sich pro Jahr mehr als eine Million Menschen in Deutschland mit einem Zahnimplantat versorgen – Tendenz steigend.
Tatsächlich haben Implantate viele Vorteile: Sie sitzen fest im Kiefer und können daher nicht verrutschen wie ein herausnehmbarer Zahnersatz. Sie sind belastbar, meist gut verträglich und fühlen sich im Mund nach einer kurzen Gewöhnungszeit genauso an wie natürliche Zähne. Zudem verhindern sie den Knochenabbau im Kiefer, der bei Zahnverlust immer droht.
Doch wie jeder Eingriff sind auch Zahnimplantate nicht ganz ohne Risiko. So können sich im Wundbereich Bakterien ansiedeln und Entzündungen verursachen. Im schlimmsten Fall droht der Abbau von Knochensubstanz im Kiefer bis hin zum Verlust des Implantats.
Haupteinfallstor für Bakterien ist das sogenannte Abutment, also das Verbindungsstück zwischen der als Wurzelersatz im Kiefer verankerten Schraube und der sichtbaren Zahnkrone. An diesem Teil des Implantats wächst das Zahnfleisch mitunter nicht richtig an. Dadurch können sich Taschen bilden, über die Bakterien bis zum Kieferknochen gelangen.
Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun ein Verfahren entwickelt, um diese Schwachstelle weniger anfällig zu machen. Dazu nutzen sie einen sogenannten Elektronenstrahlschreiber, mit dem sich winzigste Strukturen auf ein Medium übertragen lassen, um die Oberfläche des Abutments mit feinsten Säulen zu überziehen.
Die nur 500 Nanometer hohen Strukturen machen es Bakterien schwerer, sich an dem Implantat anzuhaften und eine besonders hartnäckige Kolonie, einen sogenannten Biofilm, zu bilden. Gleichzeitig wird über die Strukturen das Wachstum der Zellen im Bereich der Wunde so gesteuert, dass sich das Zahnfleisch enger um das Implantat legt – das Einfallstor wird also dauerhaft geschlossen.
„Wir glauben, dass dieser strukturelle Ansatz zukunftsweisend ist“, so KIT-Forscher Patrick Doll. Dies umso mehr, als die Technik auch auf Gebiete außerhalb der Zahnmedizin übertragbar sein dürfte, Knochenimplantate etwa oder künstliche Gelenke. Vorher muss sich das bislang nur im Labor erprobte Verfahren allerdings noch im klinischen Test bewähren.
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