Special Tribune Swiss Edition

SPECIALTRIBUNE Swiss Edition · Nr. 7+8/2015 · 29. Juli 2015 Special News 27 Einem interdisziplinären Team um Forscher der Charité – Universitäts- medizin Berlin ist es gelungen, die Biostruktur der Zahnsubstanz Den- tin und deren innere Mechanismen zuentschlüsseln.AndersalsKnochen kannDentinRisseoderBrücheweder reparieren noch heilen. Es gilt aller- dings als eines der beständigsten or- ganischen Materialien. Wie die Wissenschafter nun erst- malszeigen:InnereSpannungensor- gen dafür,dass Schäden nicht entste- hen oder begrenzt bleiben. Was zur Widerstandskraft gesunder Zähne führt, ist in der Fachzeitschrift Nano Letters* veröffentlicht. Belastbarkeit untersucht Zähne halten im Idealfall ein Leben lang, auch wenn sie täglich enormen Kräften ausgesetzt sind. Bislang war unklar, warum das Den- tin, eine knochenähnliche Substanz, die den eigentlichen Zahn bildet, so belastbar ist. Das Team um Dr. Paul Zaslansky vom Julius Wolff In- stitut (JWI) der Charité hat nun die Nanostrukturen von Dentin analysiert. Mineralische Nano- partikel sind demnach ineindichtesNetzaus Kollagenfaserneinge- bettet. Ziehen sich diese Strukturen zu- sammen, werden die Mineralteilchen kom- primiert. Die da- bei entstehenden inneren Spannun- gen erhöhen die Be- lastbarkeit der Biostruk- tur. Einblick in die winzigen Strukturen haben die For- scher durch dieArbeit an wis- senschaftlichen Grossgeräten erhalten, die hochbrillante Strahlung vom Tetrahertz- bis in den Röntgenbereich erzeu- gen: Die Synchrotronquelle BESSY II des Helmholtz-Zen- trums Berlin für Materialien und Energie und die ESRF – European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble.DasWissenuminnereVor- spannungen wird in den Ingenieur- wissenschaften bewusst eingesetzt, um Materialien für technische An- wendungengezieltzuverstärken.Die Biologie kennt diesen Trick offenbar schon viel länger und wendet ihn in unseren Zähnen an. Um das Prinzip nachzuweisen, haben die Forscher die Feuchtigkeit in Dentinproben verändert. Die Messungen zeigen, wie die Spannung der Mineralparti- kel zunimmt, wenn die Strukturfa- sern schrumpfen. „Dieser Mecha- nismus trägt dazu bei, das Entstehen von Rissen zu verhindern. Die Art und Weise der Kom- pression sorgt zudem dafür, dass die innerstenBereichedesZahnsundda- mit die empfindliche Pulpa weitge- hendvorSchädengeschütztbleiben“, erklärt Dr.Zaslansky. Die Wissenschafter stellten in weiteren Experimenten fest, dass die Verbindung zwischen Mineralparti- kelnundKollagenfaserndurchErhit- zen geschwächt wird, wobei die Be- lastbarkeit von Dentin abnimmt. „Wirglauben,dassdieinnerenSpan- nungen zwischen Mineralpartikeln und Kollagenfasern im Gleichge- wicht sein müssen. Das ist entschei- dend für eine dauerhafte Belastbar- keit von Zähnen“, sagt Jean-Baptiste Forien,Erstautor der Studie. Stabilitätsfaktoren Die Erkenntnisse erklären, wa- rum künstlicher Zahnersatz weniger belastbar ist als gesunde Zahnsubs- tanz: Die keramischen Materialien sind einfach zu „passiv“ gegenüber Belastung, da ihnen die inneren Me- chanismen fehlen, die der natür- lichen Zahnsubstanz zu Stabilität verhelfen. „Vielleicht liefern die Er- gebnisse der Arbeit Anregungen für die Entwicklung belastbarer kera- mischer Materialien zur Zahnbe- handlung oder als Zahnersatz“, hofft Dr.Zaslansky. Forschungsteam An der DFG-geförderten Unter- suchung zur Nanostruktur des Den- tins waren neben den Charité-Wis- senschaftern Teams der Technischen Universität Berlin, des Max-Planck- Instituts für Kolloid- und Grenzflä- chenforschung, Potsdam, und des Technion–IsraelInstituteofTechno- logy,Haifa,beteiligt. Quelle:Charité–UniversitätsmedizinBerlin *Jean-Baptiste Forien, Claudia Fleck, Peter Cloetens, Georg Duda, Peter Fratzl, Emil Zolo- toyabko, Paul Zaslansky. Compressive Resi- dual Strains in Mineral Nanoparticles as a Possible Origin of Enhanced Crack Resistance in Human Tooth Dentin. Nano Letters. 2015 May 29. doi: 10.1021/acs. nanolett.5b00143. ST Das Geheimnis starker Zähne: Nanostrukturen unter Spannung Wissenschafter entdecken Grundlagen für neue keramische Materialien. Biostruktur des Dentins: Tubuli und Netz von Kollagenfasern, in denen mineralische Nanopartikel eingebettet sind – angespannt links, entspannt rechts,Grafik: Jean-Baptiste Forien,© Charité – Universitätsmedizin Berlin. Unter dem Titel „Competence in Esthetics 2015 – Leading through knowledge“ veranstalten Ivoclar Vivadent und Nobel Biocare im November ein gemeinsames Sympo- sium in der österreichischen Haupt- stadtWien.Die Teilnehmer erwarten zwei spannende Veranstaltungstage. Unter dem Vorsitz von Univ.-Prof. Dr. Gerwin Arnetzl, Klinische Abtei- lungfürZahnersatzkunde,Medizini- sche Universität Graz, Österreich, werden sie vom 13.bis 14.November 2015 im Wiener Austria Center ViennaVorträgemitinternationalre- nommierten Referenten und Prakti- kernerleben.Dabeiliegtderthemati- sche Schwerpunkt auf den jüngsten Trends in der Zahnmedizin und Zahntechnik – dies sowohl theore- tisch als auch praktisch mit konkre- ten Beispielen aus dem zahnärzt- lichen Alltag. So werden die Dental- Experten über Themen wie Digital Smile Design, CAD/CAM und Im- plantatlösungen sprechen. Ergänzt werden die Vorträge durch Work- shops und Live-Demonstrationen. Darüber hinaus werden zahlreiche namhafteUnternehmenderBranche mit Ausstellungsständen vertreten sein. Stargast spornt Motivation an Als Stargast der Tagung wird Do- minik Neidhart erwartet. Das Mit- glied der Siegerteams Alinghi beim bekannten „31. America’s Cup“ spricht zu dem Thema„Making His- tory with Teamwork and Excellency“ und spornt damit die Motivation sei- nesPublikumszusätzlich an. Unterhaltung ver- spricht auch die Party am Freitagabend. Sie wird mit Überraschun- gen aufwarten und eine gute Gelegenheit für Ge- spräche sowie zur Kontakt- pflege bieten. Simultanübersetzungen Da es sich um eine internatio- nale Veranstaltung handelt, wer- den dieVorträge in Englisch gehal- ten – mit Simultanübersetzung in mehrerenSprachen.DasSymposium richtet sich an Zahnärzte, Zahntech- niker,Studenten und Lehrlinge. Weitere Informationen : www.ivoclarvivadent.com/cie2015 Ivoclar Vivadent AG Tel.: +423 235 35 35 www.ivoclarvivadent.com ST Competence in Esthetics 2015 Ivoclar Vivadent und Nobel Biocare laden zum internationalen Symposium ein. DieVeranstalter wollen an den Erfolg des Symposiums von 2013 anknüpfen. Tel.: +4232353535

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