Zahnfüllmaterial: Behandlungszeit reduzieren

22. Mai 2014
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Ein neuentwickeltes Zahnfüllungs-Material, auf Basis von photoaktiven Molekülen, lässt das UV-Licht tiefer eindringen. Dieses kann daher in halb so vielen Arbeitsschritten wie bisher ausgehärtet werden.

Gehärtet werden weiße Kunststofffüllungen meist mit Licht, allerdings kann das Licht nicht unbeschränkt tief in das Material eindringen. Die TU Wien hat nun eine Germanium-basierte Verbindung entwickelt, die diesen Vorgang deutlich vereinfacht.

Härten mit Licht

Zahnfüllmaterialien beinhalten meist auch Moleküle, die speziell auf Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs reagieren und relativ rasch aushärten, wenn man sie mit einer speziellen Lampe bestrahlt. Prof. Robert Liska beschäftigt sich mit seinem Team am Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien schon lange mit solchen photoaktiven Molekülen — also Substanzen, die auf Licht reagieren. Sie kommen unter anderem auch bei modernen 3D-Druck-Verfahren zum Einsatz. Die Eindringtiefe des Lichts in das Zahnfüllmaterial hängt u.a. von seiner Wellenlänge ab. „Meist verwendet man heute Licht in der Grenzregion zwischen ultraviolettem und sichtbarem Licht“, erklärt Robert Liska. Es gibt auch Alternativen, die mit längerwelligem Licht arbeiten, das tiefer eindringt, doch das wiederum ist weniger effektiv im Auslösen der notwendigen chemischen Reaktionen. Dringt das Licht nicht ausreichend tief ins Material ein, um die gesamte Füllung auf einmal zu härten, muss in mehreren Schritten gearbeitet werden. Das kann bei großen Kavitäten im Zahn unangenehm lange dauern.

Germanium-Verbindung als Auslöser für Kettenreaktionen

Mit Hilfe einer Germanium-Verbindung konnte dieses Problem aber gelöst werden. Die Verbindung macht bloß 0,03% des Füllmaterials aus, spielt aber eine entscheidende Rolle. Das Molekül wird von blauem Licht in zwei Teile aufgespalten, dadurch entstehen Radikale, die eine Kettenreaktion auslösen: Die molekularen Bausteine, die bereits im Füllmaterial vorhanden sind, fügen sich zu Polymeren zusammen, das Material erhärtet. Die Durchhärtungstiefe konnte mit dem neuen Füllmaterial von bisher 2 mm auf 4 mm gesteigert werden — dadurch kann man die Behandlungszeit deutlich reduzieren. Die Germanium-Verbindung ist eine wertvolle Substanz: Mit 20.000 Euro pro Kilo kostet sie immerhin mehr als die Hälfte wie Gold — doch nachdem nur winzige Mengen davon benötigt werden, ist das kein maßgeblicher Kostenfaktor für die Zahnbehandlung.

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