Mechanismus der Moleküle entdeckt Wie sich Zahnschmelz selbst heilt
29.12.2010, 11:58 Uhr
Das Modell zeigt die kristallinen Strukuren des Zahnschmelzes sowie die Eiweißmoleküle (gelb) (links). Äußerer Druck senkrecht zur Bildebene bewirkt klar abgegrenzte plastische Verformungen (mitte), die sich selbstständig heilen können (rechts).
(Foto: Dirk Zahn)
Was wäre, wenn sich die zerknautschte Karosserie eines Unfallwagens von ganz allein wieder auseinanderfalten würde? Noch ist das Zukunftsmusik, doch in der Natur gibt es zahlreiche Materialien, die – wenn auch in viel kleineren Dimensionen – über selbstheilende Fähigkeiten verfügen.
Wie sich Zahnschmelz nach kleineren Verletzungen selbst heilt, können nun Forscher des Lehrstuhls für Theoretische Chemie der Universität Erlangen-Nürnberg nachvollziehen. Das Team um den Physiker Dirk Zahn hatte auf molekularer Ebene untersucht, wie sich der Zahnschmelz nach Verformungen aus eigener Kraft wieder herstellt.
(Foto: picture alliance / dpa)
Beim Kauen wirkt immenser Druck auf den Zahnschmelz. Dieser verformt kleine Bereiche der Zahnoberfläche. Diesen Effekt simulierten die Wissenschaftler mithilfe eines Computermodells, das den atomaren Aufbau des Zahnschmelzes nachahmte. Sie stellten fest, dass Eiweißmoleküle eine zentrale Rolle sowohl bei der Verformung als auch bei der Selbstheilung spielen. Die Moleküle sorgen dafür, dass sich die Atome nur in klar abgegrenzten Bereichen des Zahnschmelzes verschieben und andere Regionen völlig unbeschädigt bleiben.
Aus diesem Grund kann sich die molekulare Struktur des Zahnschmelzes wenn der Druck nachlässt, wieder so herstellen, dass die Ausgangsposition erreicht wird. "Wir haben hier einen Mechanismus entdeckt, der ein großes Potenzial für die molekulare Forschung birgt", erklärt Dirk Zahn. "Es wäre großartig, die selbstheilenden Fähigkeiten von Biomineralien auch auf andere Materialien zu übertragen."
Quelle: ntv.de, jze
