6. November 2025, 15:15 Uhr | Lesezeit: 5 Minuten
Könnten Karies und Co. eines Tages der Vergangenheit angehören? Forschende der Universität Nottingham haben im Labor ein proteinbasiertes Material entwickelt, das die natürliche Struktur des Zahnschmelzes erstaunlich genau nachbildet. Bislang galt: Einmal entstandene Schäden an den Zähnen sind nicht rückgängig zu machen. FITBOOK-Autorin Friederike Ostermeyer erklärt, wie das revolutionäre Gel wirkt und ob wir schon bald auf rundum gesunde Zähne hoffen dürfen.
Haie verfügen über die beeindruckende Fähigkeit, Zahnschmelz selbst nachzubilden. Für sie sind weder Karies noch Abrieb ein Thema. Menschen hingegen müssen mit Löchern, Brüchen und Erosionen ihr Leben lang zurechtkommen. Derzeit gibt es keine wirksame Methode zur Regeneration des Zahnschmelzes. Gängige Behandlungen mit Fluoridlacken und Remineralisierungslösungen lindern lediglich die Symptome. Deshalb versuchen Forscher schon lange, eine Art „Hai-Methode“ für Menschen zu entwickeln. Wissenschaftlern der Universität Nottingham ist dies nun offenbar gelungen. Das neue Gel kann nicht nur gesunden Zahnschmelz stärken, sondern auch angegriffene Oberflächen regenerieren und somit womöglich Karies verhindern. Die Ergebnisse der Studie wurden aktuell in der Fachzeitschrift „Nature Communications“1 veröffentlicht.
Wie das neuartige Gel mit dem Zahnschmelz reagiert
Zahnschmelz verfügt über eine komplexe Architektur. Um Härte, Steifigkeit und Widerstand gegen Abrieb zu erreichen, müssen die Kristalle auf eine bestimmte Weise angeordnet sein. Bei der Suche nach einer Lösung orientierten sich die Forscher an einer proteinbasierten Struktur, die die Eigenschaften jener Proteine nachahmt, die das Wachstum des Zahnschmelzes im Säuglingsalter steuern. Das Ergebnis ist ein leicht aufzutragendes, fluoridfreies Gel, das umgehend in die Zähne eindringt und sämtliche Löcher und Risse füllt. Anschließend dient dieses Material als Gerüst für aus dem Speichel aufgenommene Calcium- und Phosphationen. Nun beginnt das kontrollierte Wachstum neuer Mineralien, die zusammen mit dem natürlichen Gewebe eine Struktur herstellen, die den Eigenschaften von gesundem, natürlichem Zahnschmelz ähnelt. Dieser Prozess wird als epitaxiale Mineralisierung bezeichnet.
So haben die Forscher getestet
Da die Forschung auf diesem Gebiet noch in den Kinderschuhen steckt, haben die Wissenschaftler das Gel zunächst an menschlichen Zähnen außerhalb des Körpers getestet. Dafür verwendeten sie leicht bis stark angegriffene Zähne. Zunächst entfernten sie Plaque und Verunreinigungen und rauten die Oberfläche für eine bessere Haftung leicht auf. Dann trugen sie eine hauchdünne Schicht des Protein-Gels auf und ließen diese vollständig trocknen. Anschließend kamen die beschichteten Zahnproben in eine Lösung mit Calcium-, Phosphat- und Fluorid-Ionen. Innerhalb von zwölf Stunden begann sich eine sichtbare, feste, mineralische Schicht mit einer Dicke von bis zu zehn Mikrometern zu bilden. Nach nur 24 Stunden war der Prozess abgeschlossen und der zuvor beschädigte Zahn wies eine glatte, kompakte und kristalline Struktur auf, die stark dem natürlichen Zahnschmelz ähnelt. Selbst Zähne mit freiliegendem Dentin (der weichere Schmelz unter dem Zahnschmelz) bildeten eine neue, harte Schicht. Nach mehreren Zahnputzsimulationen zeigte sich, dass der neue Zahnschmelz widerstandsfähig ist. Das bedeutet, dass er vermutlich langfristig erhalten bleibt und der täglichen Pflege standhält.
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Einschränkungen und Ausblick der Studie
Den Forschern ist ein wichtiger Durchbruch in Sachen Zahngesundheit gelungen – wenn auch bislang nur im Labor. Wie das Gel in einem echten Mund wirkt, also im Zusammenspiel mit Speichel, Bakterien, Temperaturwechseln oder Kauen, muss in klinischen Studien untersucht werden. Wie stabil der neue Zahnschmelz unter diesen Bedingungen tatsächlich ist, bleibt unklar. Zudem ist die rekonstruierte Schicht im Vergleich zur natürlichen Zahnschmelzdicke relativ dünn. Ob damit größere Schäden sinnvoll behandelt werden können, ist offen. Studienleiter Dr. Abshar Hasan gibt sich in einer Universitätsmitteilung dennoch optimistisch: „Wir sind sehr begeistert von der neuen Technologie. Sie ist sicher, einfach und schnell anzuwenden. Außerdem eröffnet sie die Möglichkeit, Patienten jeden Alters mit einer Vielzahl von Zahnproblemen zu helfen.“2
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Erstes Produkt soll schon nächstes Jahr auf den Markt kommen
Welche Arten von Zahnschäden könnten mit dieser Methode realistisch behandelt werden? „Die Technologie ist vielseitig einsetzbar. Daher entwickeln wir verschiedene Gels für präventive und restaurative Anwendungen“, erklärt Hauptautor Dr. Alvaro Mata FITBOOK. „Unsere ersten Produkte werden Überempfindlichkeit und frühe Stadien der Demineralisierung bekämpfen.“ Zukünftige sollen sich mit anderen Zahnerkrankungen wie Karies befassen. Der Forscher ist überzeugt, dass die zahlreichen simulierten Tests den realen Bedingungen sehr gut entsprechen. „Bereits in wenigen Monaten sind erste Versuche am Menschen geplant.“ Sein Kollege Dr. Abshar Hasan gibt sich ebenfalls zuversichtlich: „Wir hoffen, schon nächstes Jahr ein erstes Produkt auf den Markt zu bringen.“
Was die Studie so bedeutend macht
Schätzungsweise 50 Prozent der Weltbevölkerung sind von Karies betroffen, heißt es in der Studie. Dieser kann wiederum zu Zahnverlust, Infektionen und nicht zuletzt zu höllischen Schmerzen führen. Gleichzeitig stehen Zahnprobleme möglicherweise auch im Zusammenhang mit Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Der Gang zum Zahnarzt ist zudem oft mit Ängsten verbunden und kann teuer werden. Ein Gel, das sich unkompliziert in vielleicht nur einer Sitzung auftragen lässt und tatsächlich den Zahnschmelz heilt, könnte das Wohlbefinden wie die Gesundheit von Milliarden Menschen verbessern und somit in gewisser Weise die Welt verändern.