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Mit Mut und Licht zum Erfolg

Forschung Marburg: Zahnfüllungen Mit Mut und Licht zum Erfolg

Ein neuerliches Karies­risiko besteht in dem Moment, wenn ein Zahnarzt eine Füllung in ein Loch einbringt: Es können sich am Füllungsrand Spalten bilden. Doch dagegen gibt es jetzt ein Rezept – von einer talentierten jungen Ärztin.

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Dr. Simone Dudda erklärte der OP ihre Forschungsergebnisse in einem Vortrag.

Quelle: Thorsten Richter

Marburg. Löcher in den Zähnen: Sie sind schmerzlich, hässlich, gefährlich – und in fast aller Munde. Sehr viele Patienten, die eine Zahnarztpraxis aufsuchen, bekommen eine Füllung, früher umgangssprachlich auch Plombe genannt.

Die junge Zahnärztin Simone Dudda hat daher ein Thema für ihre Marburger Doktorarbeit ausgesucht, das sehr praxisnah ist – auch wenn es sich sehr fachspezifisch anhört: „Entwicklung eines neuen Applikationsverfahrens für fließfähige Komposite zur Reduk­tion polymerisationsbedingter Spannungen“.

Simone Dudda hat nicht nur ein Thema erforscht, sondern unter der Leitung ihres Doktorvaters Professor Michael Gente auch eine neue Methode entwickelt, von der Zahnärzte – und letztendlich die Patienten – profitieren können.  Eine Methode, um die Funktionsdauer von Kunststofffüllungen erheblich zu erhöhen.

Eine verwegene Hypothese

Mit der neuen Methode werden mechanische Spannungen am Übergang zwischen Füllung und Zahn minimiert, ohne dass ein Zahnarzt die Behandlung verlängern muss. Dafür baute Simone Dudda ein neues Applikationsgerät, das der Zahnarzt für das Legen – so wird von Zahnärzten das Einbringen des Füllungsmaterials in den Defekt im Zahn bezeichnet – der Füllung verwendet.

Sie hat an die Spitze der herkömmlichen Applikationsspritze eine kleine, etwa glasstecknadelkopfgroße, LED-Lampe angebracht. Bei diesem aufgerüsteten Gerät kommt nun eine wohldosierte Menge Licht gezielt zum Einsatz. Und dies ist das Ungewöhnliche und Neue an dem Verfahren, denn üblicherweise achten Zahnärzte sehr darauf, dass möglichst wenig Licht auf das Füllungsmaterial gelangt, damit es nicht zu früh aushärtet.

Die 26-Jährige hat „mutig eine verwegene Hypothese überprüft und bestätigt und daraus ein neues Verfahren entwickelt“, sagt ihr Doktorvater. Die Versuche zu diesem „absolut exotischen Lösungs­ansatz“ starteten bereits im vierten Fachsemester.

„Wenn eine Idee nicht zuerst absurd erscheint, taugt sie nichts“, zitiert Simone Dudda in der Einleitung ihrer Promotionsarbeit Albert Einstein. Warum erschien ihre Idee zunächst absurd? Beim Legen einer Kunststoff-Füllung dreht der Zahnarzt in der Regel die OP-Leuchte weg oder reguliert die Lichtintensität herunter.

Herkömmliche Methode birgt mehr Risiken

„Man möchte ja nicht, dass der Füllstoff – das Komposit – aushärtet, bevor man mit der Model­lation der Füllung zufrieden ist“, erklärt Simone Dudda. Es gebe sogar Studien über Filtersysteme, welche unter die OP-Leuchte montiert werden können, damit sie den Blauanteil aus dem Licht filtern und die Ausleuchtung des Mundes nicht zu einer vorzeitigen Polymerisation des Kunststoffes führt. Diese Tatsache kenne jeder Zahnmediziner. Nun hat Simone Dudda sich also bewusst für den Einsatz von Licht beim Legen der Füllung entschieden.

Kleine und mittelgroße Defekte in Zähnen, meist durch Karies verursacht, werden in der Regel mit zahnfarbenen Füllungskunststoffen, sogenannten Komposits, verschlossen. Diese Materialien werden in fließfähigem oder streichfähigem Zustand in die Löcher eingebracht und anschließend durch Bestrahlung mit blauem Licht polymerisiert.

Da es bei dieser Art der Härtung zu einer Schrumpfung kommt, bestehe immer die Gefahr, dass das Loch nicht dicht verschlossen wird, sondern sich am Füllungsrand trotz Verklebung mit dem Zahn Spalten bilden können. Und zwar dann, wenn die Spannung stärker ist als die Verklebung. In diesen Spalten kann sich erneut Karies bilden oder die Ränder verfärben sich.

Diesem neuerlichen Karies­risiko begegnen Ärzte bislang dadurch, dass sie das Füllungsmaterial in kleinen Portionen in den Zahn einbringen und jede Portion einzeln härtet – diese Schichttechnik kostet Zeit.

Wenn nun, wie Dudda ( Foto: Gente) empfiehlt, während des Einfüllens des Komposits in das Loch eine genau dosierte Lichtmenge in den lichthärtbaren Kunststoff eingestrahlt wird, fließt das Material an den Zahn, wird vorgehärtet und nach dem Auffüllen des Lochs mit Licht nachgehärtet.

Zur Dosierung des Lichts, das der Arzt mit seinem Tempo des Einfüllens abstimmen muss, haben die Marburger eine Computersteuerung entwickelt – die Lichtintensität wird also automatisch dem Einfüll-Tempo angepasst.

In ihrer Studie hat Dudda Komposite untersucht, die in bis zu 4 mm dicken Schichten aufgetragen werden und gehärtet werden können, sogenannte Bulk-Fill-Komposite. Als Ergebnis konnten in den Studien der jungen Forscherin die polymerisationsbedingten Spannungen gegenüber der konventionellen Methode um bis zu 44 Prozent reduziert werden.

Dieses Ergebnis erklärt Dudda: „Der blaue Anteil des Lichtes der Leuchtdiode muss den Gelierprozess auslösen. In diesem Stadium der Härtung des Komposites findet zwar Schrumpf statt, es werden von dem noch weichen Material noch keine Spannungen aufgebaut. Wenn dann anschließend mit der blauen Polymerisationslampe endgehärtet wird, ist ein großer Anteil des Schrumpfes schon erfolgt und es bauen sich deutlich weniger Spannungen auf.“ Da eine weiße Leuchtdiode verwendet wird, ist das Arbeitsfeld im Vergleich zur konven­tionellen Methode immer gut ausgeleuchtet.

Auch wenn die Marburger Erfindung noch nicht auf dem Markt ist und somit noch nicht in den Zahnarztpraxen angewendet wird, hat die neue Vorgehensweise die Fachwelt bereits überzeugt: Die Philipps-Universität Marburg hat die Erfindung an eine international agierende Dentalfirma verkauft. Zugleich sind für die elektronisch gesteuerte Lichtpolymerisationstechnik Patente in Europa und den USA angemeldet.

Gente geht davon aus, dass die neue Technik ohne großen Aufwand von jedem Zahnarzt angewendet werden kann.

von Anna Ntemiris

 
Junge Forschung in Zahnmedizin

Für die Förderung von besonders talentierten Schülern engagieren sich viele Schulen und Organisationen in Deutschland. An den Universitäten fehlen jedoch häufig noch weiterführende Angebote.

Die in Deutschland laut Professor Michael Gente bislang einzigartige Aktion „Junge Forschung in der Zahnmedizin“ soll Studierenden die Möglichkeit zur Entfaltung und Förderung ihrer Fähigkeiten bieten. Das Konzept sieht vor, dass besonders begabte Studierende am Ende des ersten Semesters noch während des vorklinischen Studiums mit Forschungsarbeiten beginnen können – so wie Simone Dudda.

Seit 2009 nehmen Studierende des 1. und 2. Semesters mit diesen Arbeiten am Wettbewerb „Jugend forscht“ teil. Die Ergebnisse wurden anschließend auch als Poster auf Tagungen der Fachöffentlichkeit vorgestellt. Ein Teil wird in Fachzeitschriften
veröffentlicht.

     
Zur Person

Dr. Simone Dudda (26) ist mehrfach für ihre Forschungen ausgezeichnet worden. Sie erhielt jüngst den Promotionspreis der Philipps-Universität Marburg und zuvor den Wissenschaftspreis, den die Industrie- und Handelskammer Kassel-Marburg gemeinsam mit der Uni Marburg vergab. Die Auszeichnung ist mit 5200 Euro dotiert.

Bereits 2012 erhielt sie in Cuxhaven den ersten Preis der 10. VOCO Dental Challenge. Der Preis wird von einer Firma für Dentalprodukte ausgeschrieben und ist mit 6000 Euro dotiert. Die Hälfte des Preisgeldes erhielt die Arbeitsgruppe.

Dudda ist in Essen geboren und aufgewachsen. Aufgrund ihrer guten schulischen Leistungen übersprang sie eine Jahrgangsstufe und war somit in ihrem ersten Semester im Jahr 2008 am Fachbereich Medizin in Marburg eine der jüngsten Studentinnen.

Bereits im Grundstudium fragte sie ihren Professor Michael Gente nach einem Forschungsthema für eine Doktorarbeit, die sie nach ihrem Staatsexamen mit der Bestnote abgeschlossen hat. Dudda arbeitet inzwischen in einer Zahnarztpraxis in Münster.

Auch wenn sie, wie ihr Doktorvater sagt, Theorie ganz schnell versteht, ist sie auch eine leidenschaftliche Praktikerin. Das Handwerkliche und der Kontakt zu den Patienten begeistern sie an ihrem Beruf, sodass sie „vor einer möglichen wissenschaftlichen Laufbahn an der Uni möglichst viele praktische Erfahrungen sammeln möchte“, sagt die 26-Jährige.

 

Professor Michael Gente (60) ist Zahnarzt und Spezialist für Prothetik in der Zahnklinik des Uni-Klinikums Marburg. Seit 1985 ist Gente an der Zahnklinik als wissenschaftlicher Mitarbeiter angestellt.

Er leitet das Projekt „Junge Forschung in der Zahnmedizin“ und fördert damit 
begabte Studierende ab dem ersten Fachsemester (siehe Kasten oben).

(Fotos: Richter)

     
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