Neuartiges Material ahmt natürlichen Zahnschmelz erfolgreich nach

Ein internationales Forscherteam der University of Nottingham und der Zhejiang University hat nun ein neuartiges Gel vorgestellt, das im Labor geschädigte Schmelzoberflächen wiederherstellen konnte. Das Material basiert auf einem Protein, das die natürliche Struktur und den Aufbau des Zahnschmelzes nachahmt und damit einen regenerativen Effekt ermöglicht.¹

Die Forschenden verwendeten sogenannte Elastin-like Recombinamers, also künstlich hergestellte Proteinbausteine, die sich zu einer feinen Matrix verbinden. Diese Struktur bietet die Grundlage, damit Calcium- und Phosphationen andocken und sich anschließend zu Fluorapatit-Kristallen formen können. Auf zuvor leicht angerauten Zahnoberflächen entstand dadurch eine neue Schicht, die dem natürlichen Schmelz in Aufbau und Festigkeit sehr nahekam. Messungen zeigten, dass Härte und Abriebverhalten des rekonstruierten Materials nahezu den Werten des echten Zahnschmelzes entsprachen.

Das Gel wird als dünne Beschichtung aufgetragen und erfordert keine aufwendige Vorbereitung. Nach dem Aufbringen beginnt der Wiederaufbau von selbst, sobald die Oberfläche mit einer ionenhaltigen Lösung in Kontakt kommt, die in ihrer Zusammensetzung dem menschlichen Speichel ähnelt. Mineralien lagern sich an das Protein-Gerüst an und bilden winzige Kristalle, die sich zu einer stabilen, schmelzähnlichen Schicht verbinden. Im Unterschied zu herkömmlichen Methoden, die den Zahn nur oberflächlich stärken, entsteht hier tatsächlich neues, funktionell belastbares Material, das den natürlichen Schmelz strukturell nachbildet.

Noch handelt es sich jedoch um Laborergebnisse. Getestet wurde das Verfahren an extrahierten menschlichen Zähnen unter kontrollierten Bedingungen. Ob der Effekt auch im lebenden Mund erzielt werden kann, muss erst in klinischen Studien untersucht werden. Ebenso offen ist, wie beständig die neu gebildete Schmelzschicht langfristig gegenüber Säuren, mechanischer Belastung und täglicher Mundhygiene bleibt.

Das Forschungsteam arbeitet bereits an einer Produktentwicklung, um das Verfahren auch für den praktischen Einsatz zugänglich zu machen.

^{1 Hasan, A., Chuvilin, A., Van Teijlingen, A. et al. Biomimetic supramolecular protein matrix restores structure and properties of human dental enamel. Nat Commun 16, 9434 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-64982-y}

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