In der Zahnmedizin der Zukunft spielt ein kleiner Meeresbewohner eine große Rolle: die Miesmuschel. Zahlreiche Forscher interessieren sich für ihre besonderen Haftfähigkeiten. Jetzt soll anhand dieses Vorbildes ein biomimetischer Klebstoff Einzug in die Mundhöhlen von Implantats-Patienten halten und die Zahntechnik revolutionieren.
Das Kleben von Kronen und Implantaten im feuchten Milieu der Mundhöhle stellt besonders hohe Anforderungen an einen Klebstoff: Er muss gesundheitlich unbedenklich sein und dauerhaft dem tonnenschweren Kaudruck standhalten. Das stellt die Forschung vor eine große Herausforderung. Seit einigen Jahren beschäftigen sich wissenschaftliche Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für angewandte Materialforschung und Fertigungstechnik, kurz IFAM, mit der Analyse und dem Nachbau von einer speziellen Erfindung, die die Evolution der Natur hervorgebracht hat: die Mytilus, besser bekannt als die Miesmuschel. Denn diese Muschel ist unheimlich zäh: Sie haftet im eiskalten, salzigen Wasser der Ozeane tief auf dem Meeresgrund an Steinen und Korallen oder saugt sich an tonnenschweren, durch stürmische Wellen preschenden Schiffsrümpfen fest – ohne die kleinste Erschütterung. Das gelingt ihr durch die in der Byssusdrüse im Fuß produzierten eiweißhaltigen Fäden, die wie ein Klebstoff dem chemisch aggressiven Milieu im Meer ebenso standhalten wie großer mechanischer Beanspruchung.
Damit das Zahnimplantat hält
Foto: © Fraunhofer IFAM
Für die Zahnmedizin ist gerade dieser Eigenschaftsmix des natürlichen Klebstoffes so bedeutsam, wenn es zum Beispiel um die Anwendung am Implantat geht, da hier ganz ähnliche Bedingungen vorherrschen. Tatsächlich haben es die Wissenschaftler des Fraunhofer IFAM geschafft, einen Hybridklebstoff auf der Basis von Muschelproteinen herzustellen, indem sie die wichtigsten Bestandteile des Muschelklebstoffs synthetisierten. Das Ergebnis ist ein haftvermittelndes Gel, das der Zahnarzt oder Kieferchirurg beispielsweise beim Einsetzen eines Implantates verwendet. Die Feuchtigkeit des Speichels lässt den Klebstoff aushärten. Seine Klebfunktion bleibt so auch unter den erschwerten Bedingungen im Mundmilieu chemisch und biomechanisch stabil. Momentan laufen noch Patentverfahren und letzte klinische Studien.
Doch bald schon kann es der neue Klebstoff als regulär vertriebenes Produkt in Zahnarztpraxen und -kliniken schaffen und zahlreiche mögliche Komplikationen bei der Einpflanzung von Implantaten verhindern. Dank der Miesmuschel.
Die Biomimetik, oder auch Bionik, beschäftigt sich mit der Analyse und dem Nachbau von Erfindungen, die die Evolution der Natur hervorgebracht hat. Bei einem biomimetischen Klebstoff wurde also das Bauprinzip eines natürlichen Organismus für eine neue Technologie nachgebildet und auf die chemische Struktur des Klebstoffs übertragen.
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