IXdent: Integrative Röntgenmethoden zur chemischen und strukturellen Charakterisierung dentaler Interzonen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Birgit Kanngießer; Dr. Andreas Kupsch, seit 6/2023; Dr. Ioanna Mantouvalou; Professor Dr. Paul Zaslansky
• Fachliche Zuordnung: Biomaterialien ; Analytische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443841418

Die Zahnbehandlung umfasst die Wiederherstellung von geschädigtem Zahngewebe mit künstlichen, nicht abbaubaren Materialien mit dem Ziel, eine dauerhafte mechanische und ästhetische Haltbarkeit zu erreichen. Unvermeidlich bildet sich eine Zwischenschicht zwischen gesundem Zahngewebe und Zahnersatz. Dieser Übergangsbereich zwischen Füllung und Zahngewebe ist ein eigenständiger Bereich, den wir als "dentale Interzone" bezeichnen. Sie besteht aus Mikro-Geometrien und chemische Gradienten einer Vielzahl von Dentalmaterialien (des Zahngewebes und der Füllung). Die Degradation solcher Interzonen ist oft der Grund für das Scheitern der Zahnrestaurierung und die Notwendigkeit einer erneuten Behandlung.In der Zahnforschung gibt es nur begrenzte methodische Studien über Instabilität, Alterung und Veränderungen dieser dentalen Interzonen. Die Verfolgung der Degradation ist eine Herausforderung, da sie sich in ihren Hauptbestandteilen (leichte Elemente dominieren im natürlichen Zahngewebe, während schwere Elemente für Füllungen typisch sind), Dichte und Struktur unterscheiden. Ziel dieses Projekts ist es, eine multimodale quantitative Bildgebungsmethode zu entwickeln, die an dentale Interzonen angepasst ist, indem Synchrotron-Röntgenrefraktion (SXRR) und Tomographie (SXRRCT) sowie Mikro-Röntgen-CT-Bildgebung (µXCT) mit Mikro-Röntgenfluoreszenz (µXRF) in 2 und 3 Dimensionen gekoppelt werden. Diese Entwicklung umfasst die Anpassung der verschiedenen Verfahren an die Untersuchungsgegenstände, die Kopplung (Registrierung) der multidimensionellen Daten sowie die quantitative Auswertung und Fehlerbetrachtung, um die Methodik in ein analytisches Werkzeug zu überführen.Die Ergebnisse der Untersuchungen werden die Gründe des Versagens der Zahnrestauration aufzeigen und helfen, Veränderungen in den Interzonen und dem angrenzenden Zahngewebe und künstlichem Füllmaterial zu verstehen. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Kontrolle unerwünschter chemischer und struktureller Degradation, und kann zu einem neuen methodischen Standardinstrument in der Zahnforschung werden. Die klinischen Behandlungsverfahren zu unterstützen und zu verbessern ist das Ziel dieses Projektes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Bernd Randolf Müller, bis 6/2023