Analytik eluierbarer Substanzen aus Zahnrestaurationsmaterialien zur Auswahl optimaler Materialen für Patienten mit Unverträglichkeiten gegenüber diese Substanzen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel der Arbeit war die qualitative und die quantitative Ermittlung der Freisetzung von Inhaltsstoffen aus dentalen Materialien. Dazu wurden Messverfahren basierend auf der Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS), Liquidchromatografie Massenspektrometrie (LC-MS) und Solid-Phase-Micro-Extraction (SPME)-Fasern weiter entwickelt und verfeinert. Die Verbesserungen reichen von der Entwicklung und Verwendung neuer Analysenmaterialien bis hin zur automatischen PC-gesteuerten Probenanalytik. Mit einigen Messverfahren konnten die Nachweisgrenzen sogar unter 1 ppb verwirklicht werden. Der Spitzenwert in der Luftmessung in Zahnarztpraxen lag bei EGDMA bei 0,19 mg/m3, bei HEMA bei 0,05 mg/m3 und bei TEGDMA bei 0,04 mg/m3 Aufgrund dieser niedrigen Konzentrationen ist die Wahrscheinlichkeit einer Gesundheitsgefährdung Exponierter durch diese Substanzen gering. Die Zunahme von Atemwegserkrankungen durch Methacrylate in Dentalberufen legt allerdings eine Sensibilisierung durch ein oder mehrere Methacrylate am Arbeitsplatz nahe, wobei wegen der hohen Konzentration (bei MMA 30 mg/m3) das stärkste Potential/Risiko von MMA ausgehen dürfte. Bei den zahlreichen Untersuchungen zu den Freisetzungen von Inhaltsstoffen aus kunststoffbasierten Zahnmaterialien zeigte sich, dass sowohl im methanolischen als auch im wässrigen Eluat nahezu bei allen Materialien (Ko)Monomere wie HEMA, TEGDMA, BisGMA u.v.a detektiert werden können. Ebenso konnten zahlreiche Additive wie BHT, DMABEE, CQ u.v.a. detektiert werden. Dabei war die Freisetzung von Inhaltsstoffen in diesen kunststoff-basierten Materialien in den ersten Tagen (bis zu 3 Tagen) immer am größten. Dann wurden die Freisetzungsraten wieder reduziert. Nur bei wenigen Ausnahmen (z.B. bei BisPhenolA) konnte erst nach 90 Tagen eine gesteigerte Freisetzung beobachtet werden. In dem bearbeiteten DFG-Projekt konnte die Freisetzung von Inhaltsstoffen aus Komposits, Bulk-Materialien, Adhäsiven, Zementen, prothetischen Materialien und Wurzelkanalfüllmaterialien qualifiziert und quantifiziert werden. Patienten sollten kein Zahnmaterial appliziert bekommen, aus dem Inhaltsstoffe freigesetzt werden können, gegen die sie allergisch reagieren. Über die gewonnen Erkenntnisse dieser Freisetzungen von Inhaltsstoffen aus kunststoff-basierten Zahnmaterialien können nach einer allergologischen Testung dieser freigesetzten Substanzen bei Patienten deshalb das verträglichste Zahnmaterial vor einer Zahnrestauration ausgewählt werden. Dieses DFG-Projekt liefert somit einen entscheidenden Beitrag für die Hilfe betroffener Patienten, die kunststoff-basierte Zahnmaterialien nicht vertragen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014) Regulatory Toxicology, epub Springer, Heidelberg, New York, eReference ISBN: 978-3-642-35373-1
Franz-Xaver Reichl and Michael Schwenk
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(2014) The elution and breakdown behaviour of constituents from various light-cured composites Dental Materials, 30(6): 619-631
Sevkusic M, Schuster L, Rothmund L, Dettinger K, Maier M, Hickel R, Van Landhuyt KL, Durner J, Högg C, Reichl FX
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(2015) DNA double-strand breaks caused by new and contemporary endodontic sealers. International Endodontic Journal
Eldeniz AU, Shehata M, Högg C Reichl FX
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(2015) Gene expression analysis of conventional andinteractive human gingival cell systems exposed todental composites. Dent Mater. 2015 Nov 31(11): 1321-1334
Schulz SD, Rüppell C, Tomakidi P, Steinberg T, Reichl FX, Hellwig E, Polydorou O
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(2015). Dental composite components induce DNA- damage and altered nuclear morphology in gingiva fibroblasts. Dental Materials, 31, 1335-1344
Styllou M, Reichl FX, Styllou P, Urcan E, Rothmund L, Hickel R, Högg C, Scherthan H
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(2015). Effect of Opalescence(®) bleaching gels on the elution of dental composite components. Dent Mater. 2015 Jun;31(6):745-57
Schuster L, Rothmund L, He X, Van Landuyt KL, Schweikl H, Hellwig E, Carell T, Hickel R, Reichl FX, Högg C
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(2015). Effect of Opalescence® bleaching gels on the elution of bulk-fill composite components. Dent Mater. 31(6): 745-757
Schuster L, Rothmund L, He X, Van Landuyt KL, Schweikl H, Hellwig E, Carell T, Hickel R, Reichl FX, Högg C
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(2015). Intracellular uptake and toxicity of three different Titanium particles. Dent Mater. 2015 31(6):734-44
He X, Hartlieb E, Rothmund L, Waschke J, Wu X, Van Landuyt KL, Milz S, Michalke B, Hickel R, Reichl FX, Högg C
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(2015). Release and protein binding of components from resin based composites in native saliva and other extraction media. Dent Mater. 2015 May;31(5):496-504
Rothmund L, Shehata M, Van Landuyt KL, Schweikl H, Carell T, Geurtsen W, Hellwig E, Hickel R, Reichl FX, Högg C
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Effect of various light curing times on the elution of composite components. (2015) Clin Oral Investig. 2015 Dec 28 [Epub ahead of print]
Högg C, Maier M, Dettinger-Maier K, He X, Rothmund L, Kehe K, Hickel R, Reichl FX
