Obwohl Zahnimplantate tatsächlich eine langfristige Alternative zu Zahnersatz sind, müssen sie bei chronischen Zahnfleischentzündungen möglicherweise durch eine Operation ersetzt werden, heißt es in den ausländischen Medien New Atlas. Daher arbeiten Wissenschaftler an einem besseren Implantat, das durch orale Bewegungen Strom erzeugen kann.
Derzeit entwickeln der Assistenzprofessor Geelsu Hwang von der Pennsylvania State University und seine Kollegen solche Implantate, die selbst aus einem natürlich aussehenden Zahnimplantat (Zahnkrone) bestehen. Der Ring umgibt die Nahinfrarot-Mikro-LED seines freiliegenden Sockels. Die Unterseite ragt aus der Unterseite der Krone heraus und wird mit Schrauben am Kiefer des Patienten befestigt.
Die Krone besteht aus Dentalharz, kombiniert mit Nanopartikeln einer anorganischen Verbindung namens Bariumtitanat. Letzteres ist ein piezoelektrisches Material, das heißt, es erzeugt bei mechanischer Belastung eine elektrische Ladung.
Forscher hoffen, dass Aktionen wie Kauen ausreichen, um eine elektrische Ladung zu erzeugen und in der Batterie zu speichern. Die Batterie wird dann die Mikro-LEDs regelmäßig mit Strom versorgen, damit sie das umgebende Zahnfleisch beleuchten können. Frühere Studien haben gezeigt, dass diese therapeutische Lichtexposition, die sogenannte Phototherapie, dazu beitragen kann, Entzündungen zu reduzieren und die Heilung von durch Infektionen geschädigtem Zahnfleisch zu beschleunigen.
Darüber hinaus zeigten die Labortests des Teams, dass die negative Oberflächenladung der Bariumtitanat-Partikel die negativ geladene Zellwand von oralem Streptococcus mutans abstößt. Dies bedeutet, dass diese Bakterien nicht an der Krone haften und den Biofilm von Zahnbelag bilden sollten, wie wir ihn kennen – und somit die Möglichkeit einer Infektion von vornherein verringert.
Die Forscher behaupteten, dass dieses Harz/Nanopartikel-Verbundmaterial den piezoelektrischen Effekt während mehrerer Tests beibehielt. Es bietet auch eine mechanische Festigkeit ähnlich der von bestehenden dentalen Kompositen. Darüber hinaus werden die Bariumtitanat-Nanopartikel nicht ausgelaugt und schädigen das gesunde Zahnfleisch nicht.
& quot;Wir hoffen, dieses Implantatsystem weiterzuentwickeln und schließlich seine Kommerzialisierung zu sehen, damit es im Dentalbereich eingesetzt werden kann," sagte Hwang. Diese Forschung wird in einem kürzlich in der Zeitschrift ACS Applied Materials and Interface veröffentlichten Artikel beschrieben.
