Cola- und Orangensafttrinkern auf "den Zahn gefühlt"
Materialwissenschaftler der Universität Jena messen mit Nano-Sonde die Erweichung von Zähnen
Arbeit am Nanoindenter im Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie der Uni Jena (Foto: Uni Jena)
Die natürlichen Zahnschmelzoberflächen sind rau und bieten Soft-Drinks viel Angriffsfläche (Mikroskopische Aufnahme: Uni Jena)
Jena (16.10.03) Cola- oder Orangensafttrinkern kann ihre exzessive Vorliebe für diese Getränke die Zähne kosten. Vor allem bei Kindern und jungen Erwachsenen registrieren Zahnärzte einen durch so genannte Soft-Drinks verursachten Verlust von Zahnschmelz. Schuld daran sind u. a. die in den Getränken enthaltenen Säuren. Zitronen- oder Phosphorsäure lösen das im Zahnschmelz reichlich vorhandene Calcium heraus und zerstören so schleichend den Zahn. Materialwissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben in Zusammenarbeit mit englischen Kollegen von der University of Bristol erstmals eine hochempfindliche Messmethode erprobt, mit der sie die Erosion von Zahnschmelz nachgewiesen haben. In den neuesten Ausgaben der renommierten US-Zeitschrift "Journal of Colloid and Interface Science" und des "European Journal of Oral Sciences" stellt das internationale Forscherteam jetzt die Studienergebnisse vor.
"Aus materialwissenschaftlicher Sicht interessieren uns drei Aspekte der Zahnschmelzerosion", erklärt Prof. Dr. Klaus Jandt vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Uni Jena, der die Untersuchungen leitete: "Erstens wollen wir verstehen, welche physiko-chemischen Prozesse an der Zahnoberfläche ablaufen, damit wir zweitens die Erosionen möglichst im Anfangsstadium detektieren können, um sie drittens zu verhindern oder rückgängig zu machen", verdeutlicht Jandt die Zielsetzung der Forschungen. Zur Früherkennung der Zahnschmelzerweichung wandten die Wissenschaftler erstmals die hochempfindliche Messmethode der "Nanoindentation" an. Dabei wird eine extrem feine Spitze, deren Radius etwa eintausendmal dünner als ein Haar ist, in die Oberfläche des Zahnschmelzes gedrückt. Dann wird die Kraft gemessen, die der Schmelz der Spitze entgegensetzt. Mit der Methode gelingt es die Erweichung zu messen, die nach nur zwei Minuten Einwirkzeit der Soft-Drinks eintritt. So erkennen die Forscher Zahnerosion lange bevor sie für den Zahnarzt sichtbar ist.
"Das ist ein wichtiger Fortschritt", sagt Jandt, "denn nach kurzen Einwirkzeiten ist der Erosionsprozess noch umkehrbar." Für den Materialwissenschaftler der Uni Jena ist es spannend, dass sich die menschlichen Zähne bis zu einem gewissen Grad selbst reparieren. Wenn es uns gelingt, den natürlichen "Selbstreparatur-Vorgang" des Zahnschmelzes zu verstehen, können wir vielleicht neue Materialien entwickeln, die sich auch selbst reparieren und so eine längere Lebensdauer haben", hofft Jandt. Doch diese synthetischen Materialien, die die Natur nachahmen, sind noch Zukunftsmusik.
Greifbarer hingegen sind neue "zahnfreundliche" Soft-Drinks. Die Forscher aus Bristol und Jena konnten nämlich zeigen, dass die Zahnschmelzerweichung vom pH-Wert, also vom Säuregehalt der Getränke abhängt. Je saurer ein Getränk ist, desto mehr erweicht der Zahnschmelz. Enthalten die Getränke hingegen Calcium und Phosphate sind sie potenziell weniger erosiv. Diese Erkenntnisse will die Firma Glaxo SmithKline aus Coleford, Großbritannien, anwenden um besagte Getränke mit weniger Säure, aber mehr nutzbringenden Mineralien zu entwickeln. Der Industriepartner unterstützt mehrere Forschungsprojekte der Forscher zur Zahnschmelzerosion.
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