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Projekt
Materialalterung in der Nähe von Zahnfüllungen: die Vorhersage von Dentinsklerose
Antragstellerinnen / Antragsteller
Dr. Ioanna Mantouvalou; Professor Dr. Paul Zaslansky
Fachliche Zuordnung
Biomaterialien
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396127899
Innerhalb der Forschungsgruppe InterDent untersucht Projekt 1 die mikro-/nanostrukturellen und chemischen Eigenschaften von chemisch gealtertem Dentin, einem natürlichen Biomaterial, welches in der Nähe von Zahnfüllungen oft sklerotisiert. Verschiedene Aspekte der Transformation dieses natürlichen Materials in eine Übergangs“Grenzzone”, die immer noch genügend mechanische Belastbarkeit für die Funktion restaurierter Zähne aufweist, werden mit Hilfe hochauflösender 2D- und 3D-Methoden quantifiziert. Um die Dynamik der Veränderungen von Struktur und Zusammensetzung von zahnärztlich behandeltem Dentin vorhersagen zu können, ist es notwendig, diese Veränderungen chemischer und anderer Materialeigenschaften des Dentins, die durch die Sklerosierung entstehen, quantitativ zu beschreiben. Trotz einer generellen Verbesserung der klinischen Performance zeitgemäßer Dentaladhäsive sind für weniger invasive Behandlungen Kenntnisse über den Zustand des bereits behandelten, chemisch gealterten Dentins, das als Substrat dient, notwendig. Unsere Hypothese ist, dass Dentin in der Nähe von Restaurationen über die Zeit leichte mikrostrukturelle und chemische Veränderungen erfährt. Wir werden Zn-haltige dentale Füllungsmaterialien nutzen, um räumliche und zeitliche Aspekte dieses chemischen Alterungsprozesses zu untersuchen. Mit kontinuierlich zunehmender chemischer Alterung ändert sich die Zusammensetzung innerhalb und entlang der Tubuli, wobei sowohl die Zusammensetzung des Füllungsmaterials als auch der Abstand zur Füllung entlang der Tubuli eine Rolle spielt. Im Rahmen von InterDent und durch Zusammenarbeit von drei Instituten werden wir in diesem Projekt materialwissenschaftliche Methoden nutzen, um die Veränderungen der Dichte und der Mineraleigenschaften im Dentin in der Nähe von Füllungen zu quantifizieren. Hochsensitive 3D-XRF-Methoden, Diffraktionsverfahren und bildgebende Untersuchungen werden gemeinsam eingesetzt, um Veränderungen in der Elementverteilung und der mechanischen Verformbarkeit zu charakterisieren. Insbesondere ist die Detektion von chemischen Veränderungen im Hinblick auf die Verteilung nwesentlicher Elemente von Interesse, beispielsweise von Ca – ein nativer Hauptbestandteil von Dentin – und von Zn – ein Element, das in erster Linie durch Diffusionsprozesse in die Struktur eingebracht wird. Unsere Ziele sind die Entwicklung eines Modellsystems für Dentinsklerose, die zerstörungsfreie Quantifizierung von Veränderungen mit hoher Empfindlichkeit und hoher Auflösung sowie die Korrelation von Ergebnissen unterschiedlicher Analysemethoden. Hierdurch erwarten wir ein besseres werkstoffkundliches und klinisches Verständnis der Veränderungen der Struktur und Element-Zusammmensetzung, im Vergleich des Modellsystems mit sklerotischem Gewebes, welches in vivo entstanden ist.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
