Keine Schmerzen mehr beim Zahnarzt: dieser Wunsch vieler Patienten könnte sich bald erfüllen. Physiker testen einen neu entwickelten Laserbohrer mit Erfolg an Stoßzähnen von Mammuts.

Bonner Forscher haben einen neuartigen Laserbohrer entwickelt, mit dem Zahnärzte künftig nahezu schmerzfrei Karies entfernen sollen. Bei Mammut-Stoßzähnen haben die Ärzte und Physiker um Projektleiter Matthias Frentzen von der Bonner Uniklinik den Prototyp bereits mit Erfolg getestet.

Der Speziallaser arbeitet mit ultrakurzen, aber sehr energiereichen Blitzen, wie die Hochschule erläutert. Eine halbe Million Blitze schießen pro Sekunde aus der Apparatur. Jeder dieser Laserstrahlen ist nur 2,5 Millimeter lang. Zwischen diesen Lichtpaketen liegen jeweils 600 Meter Dunkelheit. Jedes Paket bringt es auf die Leistung eines modernen Windkraftwerks – allerdings jeweils nur für zehn billionstel Sekunden.

Winziger Strahl sorgt für weniger Schmerzen

Trifft das geballte Laserenergiepaket auf den Zahn, zerreißt es die Moleküle und verdampft sie. Wärme und Vibrationen würden dabei kaum übertragen, wodurch die Methode nahezu schmerzfrei werde. Der Strahl ist den Angaben zufolge knapp halb so dick wie eine Wimper und lässt sich daher sehr präzise über zwei Ablenkspiegel positionieren. So können die Forscher beliebige Formen auf einen hundertstel Millimeter genau fräsen – selbst herzförmige Löcher wären möglich, erläutert die Hochschule.

Und der Laserbohrer hat noch einen Vorteil, wie Projektleiter Frentzen erläutert: "Wir können den Bohrer beispielsweise mit einem Diagnoselaser kombinieren. 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." Der Diagnoselaser analysiert dazu die Wolke aus verdampfendem Gewebe, die der Laserbohrer aufwirbelt.

Getestet haben die Forscher den Laserbohrer an Mammut-Stoßzähnen. "Elfenbein eignet sich aufgrund seiner dentinähnlichen Struktur besonders gut für unsere Experimente", erklärt Frentzen. Stoßzähne von Elefanten kommen aber natürlich nicht infrage, der Handel damit ist auch streng verboten. Daher haben die Forscher auf die Mammut-Stoßzähne zurückgegriffen, von denen genug im Permafrostboden lägen. Inzwischen würden aber viele Tests auch an Schweinekiefern gemacht, deren Zähne seien den menschlichen sehr ähnlich.

Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt "Minimalinvasive Laserablation und Diagnose von oralem Hartgewebe" (MiLaDi) mit knapp sieben Millionen Euro.