In Zukunft könnten Zahnbehandlungen dank eines neuartigen Lasers nahezu schmerzfrei sein. Das verspricht ein Prototyp des Geräts, den deutsche Wissenschaftler von der Universität Bonn entwickelt haben und derzeit an Stoßzähnen von Mammuts testen. Das Besondere dabei: Der Laser arbeitet mit ultrakurzen Pulsen. Das ermöglicht es, mit dem gebündelten Licht Löcher in die Zähne zu bohren – und zwar präziser, als es mit jedem normalen Bohrer machbar wäre. Weil Wärme und Vibrationen dabei kaum übertragen werden und die übliche schmerzhafte Reizung des Nervs demnach ausbleibt, ist die Behandlung zudem fast schmerzfrei. Ein weiteres Plus: Durch eine Erweiterung kann der Lichtbohrer direkt vor Ort analysieren, ob die aktuell behandelte Stelle von Karies befallen oder gesund ist. Damit ließe sich zukünftig vermeiden, dass bei einer Behandlung gesundes Zahngewebe mitzerstört wird.
Das Funktionsprinzip des neuen Lasers erklären die Wissenschaftler so: 500.000 Mal pro Sekunde “tropfe” aus dem Gerät ein kleines Lichtpaket, ähnlich wie Wasser aus einem Wasserhahn. Zweieinhalb Millimeter ist jeder dieser Lichttropfen lang, und zwischen zwei Tropfen liegen 600 Meter Finsternis. Genau diese ultrakurzen Pulse ermöglichen es, Löcher zu bohren, erklärt Teammitglied Florian Schelle. Zwar ist die Gesamtenergie des Strahls nicht besonders hoch. Beim Ausstoß eines Lichtpakets erbringt er für extrem kurze Zeit jedoch dieselbe Leistung wie ein modernes Windkraftwerk. Wenn solch ein energiereicher Lichttropfen dann sozusagen mit geballter Wucht auf dem Zahn aufschlägt, zerreißt er die Moleküle an der Oberfläche. Wärme und Vibrationen werden dabei kaum übertragen, was die Methode für Patienten so gut wie schmerzfrei macht.
Zurzeit testen die Bonner den neu entwickelten Laser, indem sie Löcher in die Stoßzähne von Mammuts bohren. “Elfenbein eignet sich aufgrund seiner dentinähnlichen Struktur besonders gut für unsere Experimente”, erläutert Frentzen. In Zukunft könnte das System nach Ansicht der Wissenschaftler eine kleine Revolution der Zahnheilkunde einläuten – und zwar nicht nur, weil es Patienten die Angst vor dem Zahnarztstuhl zu nehmen verspricht. “Wir können den Bohrer beispielsweise mit einem Diagnoselaser kombinieren”, erklärt Projektleiter Frentzen. “So können wir während der Behandlung analysieren, ob wir uns noch in einem Kariesherd befinden oder schon im gesunden Gewebe – und den Bohrer rechtzeitig stoppen.”
Zwar gibt es heute bereits Laser, die das können. Sie haben allerdings ein begrenztes Einsatzspektrum. Denn: Jedes Gewebe spricht auf eine andere Lichtfarbe an. Ein Laser, der besonders gut Karies entfernt, eignet sich daher nicht, um altes Füllungsmaterial abzutragen oder die Aussparung für ein Inlay in den Zahn zu präparieren. Ultrakurzgepulste Laser können dagegen aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte beinahe jedes Material bearbeiten. “Wir wollen eine Art all-in-one-System bauen”, sagt Frentzen.
Bereits anderthalb Jahre haben die Wissenschaftler an der Entwicklung des Prototyps gearbeitet. Bevor er aber in der zahnärztlichen Praxis eingesetzt werden kann, stehen noch weitere Arbeiten auf dem Programm: Die Forscher müssen zum Beispiel noch herausfinden, ob der Strahl tatsächlich nur lokal wirkt oder ob er nicht doch die Umgebung der behandelten Stelle schädigt. Und ob beim Bohren gefährliche Substanzen freigesetzt werden, wissen sie bisher auch noch nicht.
Mitteilung der Universität Bonn dapd/wissenschaft.de – Peggy Freede
