Obwohl Zahnimplantate ähnlich aussehen, sind sie nicht dazu gedacht, natürliche Zähne zu ersetzen. Jetzt haben Wissenschaftler ein innovatives Implantat entwickelt, das in das Zahnfleisch „einwächst“ und mit vorhandenen Nerven verschmilzt, um die Form und Funktion natürlicher Zähne nachzuahmen. Darüber hinaus sind sie einfacher und schonender zu implantieren,Kein Knochenbohren erforderlich.
Forscher der Tufts University School of Dentistry and Medicine haben ein sogenanntes „intelligentes“ Implantat entwickelt, einen künstlichen Zahn mit einer biologisch abbaubaren Außenschicht, die Stammzellen und ein spezifisches Protein enthält, das die Zellen dazu veranlasst, zu Nervengewebe zu reifen.
„Natürliche Zähne sind durch nervenreiches Weichgewebe mit dem Kieferknochen verbunden, das hilft, Druck und Textur zu spüren und unser Kauen und Sprechen zu steuern“, sagte der leitende Autor Jake Jinkun Chen, Professor für Parodontologie an der School of Dental Medicine. „Implantaten fehlt dieses sensorische Feedback.“
Herkömmliche Zahnimplantate bestehen aus Keramikkronen, die auf schraubenartigen Titanpfosten montiert sind, die im Kieferknochen verankert sind. Obwohl sie darauf ausgelegt sind, Zähne langfristig zu ersetzen, kann die Operation lokale Traumata verursachen, wie z. B. das Durchtrennen oder Beschädigen von Nerven, und Zahnimplantate fühlen sich im Vergleich zu natürlichen Zähnen immer wie ein Fremdkörper an.
Co-Autoren der Studie Subhashis Ghosh, Jake Jinkun Chen und Siddhartha Das (von links nach rechts)
Und die neue Technologie erfordert nicht die gleichen komplizierten chirurgischen Eingriffe; Stattdessen ist das Implantat zunächst kleiner als der Zahn, den es ersetzt, und verfügt über eine Schicht aus gummiartigen Nanofasern, die sich ausdehnt, wenn die äußere Schicht biologisch abgebaut wird, und es so im Weichgewebe in der Zahnhöhle und nicht im Knochen verankert. Es wird irgendwann wachsen und die Lücke füllen.
„Die Bilder zeigten eine deutliche Lücke zwischen dem Implantat und dem Knochen, was darauf hindeutet, dass das Implantat durch Weichgewebe integriert wurde und nicht durch herkömmliche Fusion mit dem Knochen“, sagte Chen.
Mit fortschreitender Heilung verbindet es sich weiterhin mit den Nerven und hilft dabei, die Mund-Gehirn-Kommunikation herzustellen, die andernfalls durch die Zahnextraktion verloren gehen würde. Das bedeutet, dass Zahnprothesen wie echte Nachbarn funktionieren können, indem sie beispielsweise die Beschaffenheit und Temperatur von Lebensmitteln wahrnehmen und beim Sprechen eine Rolle spielen.
„Dieses neue Implantat und die minimalinvasive Technik sollen dabei helfen, die Nerven wieder zu verbinden, sodass das Implantat wie echte Zähne mit dem Gehirn „sprechen“ kann“, erklärte Chen. „Dieser Durchbruch könnte auch andere Arten von Knochenimplantaten verändern, beispielsweise solche, die für Hüftgelenkersatz oder Bruchreparaturen verwendet werden.“
Obwohl sich das Implantat noch in einem frühen Stadium befindet, wurde es erfolgreich an Nagetieren getestet und erwies sich als biokompatibel und funktionierte sechs Wochen nach der Operation wie ein normaler Zahn. Jetzt werden Forscher die Gehirnaktivität der Nagetiere beobachten, um ihre sensorischen Informationen zu bewerten – was bestätigen wird, wie gut das Implantat seine neuen Nerven in bestehende Signalwege integriert.
Der nächste Schritt besteht darin, die Implantate an einem größeren Gebiss in Tiermodellen zu testen, gefolgt von Versuchen am Menschen.
Trotz einiger Fortschritte bei der Knochenregeneration, insbesondere in Japan, müssen Wissenschaftler noch den Code entschlüsseln, wie Menschen in der Lage sind, neue Zähne wachsen zu lassen, um fehlende oder gezogene Zähne zu ersetzen.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.