I ricercatori dell’Università di Bonn vogliono offrire al laser un nuovo campo di applicazione per i dentisti: in futuro curerà la carie al posto del trapano. Senza vibrazioni, senza calore, senza dolore.
Florian Schelle inforca energicamente gli occhiali protettivi ed entra in azione. Con un paio di rotazioni della ruota di guida, muove dischi di avorio nel percorso della luce di un laser. Pulsa silenziosamente, una chiara nuvola di fumo sale e scompare nel manicotto di aspirazione.
„Dentina polverizzata“, commenta il fisico, che attualmente testa i prototipi di un nuovo apparecchio laser presso l’Università di Bonn. Dopo pochi secondi è tutto finito: il laser ha prodotto uno scavo cubiforme in una zanna di mammut utilizzata per il test; la cavità è poco più grande di un paio di cristalli di zucchero. Tale precisione non è mai stata raggiunta da un normale trapano odontoiatrico e questo è uno dei motivi per permettere l’impiego del laser anche in questo ambito medico.
Il fisico Schelle però non è l’unico a utilizzare il prototipo del nuovo sistema terapeutico. Sono della partita anche i medici dell’Università nonché i partner di ricerca e industria. Le aspettative sono importanti: l’apparecchio consentirà in futuro di curare i denti in modo praticamente indolore e molto preciso. Il Ministero federale per la ricerca scientifica ha messo a disposizione 6,8 milioni di euro per il progetto, in corso già dal 2009.
„Il nostro laser lavora con impulsi ultra-brevi“, spiega Florian Schelle. „Questo è il motivo per il quale si possono con esso creare fori nei denti.“ 500.000 volte al secondo dal laser „gocciola“ un piccolo pacchetto luminoso, come acqua da un rubinetto. Il fascio con cui lavorano i ricercatori di Bonn, si compone soprattutto di oscurità. Se si desidera visualizzare le relazioni, può essere utile un confronto: se ogni „goccia di luce“ è lunga 2,5 mm, tra due gocce vi sono 600 m di oscurità.
Anche se l’energia totale del fascio non è particolarmente alta, nei suoi „momenti di luce“ esso apporta per brevissimo tempo una potenza confrontabile con quella di una moderna centrale eolica. Se una goccia luminosa colpisce con forza concentrata il dente, rompe la molecola. Calore e vibrazioni vengono trasmessi in misura minima e pertanto il metodo risulta indolore per i pazienti.
Il progetto MiLaDi (Minimal-invasive Laserablation und Diagnose von oralem Hartgewebe, vale a dire Ablazione laser minimamente invasiva e diagnosi di tessuti duri del cavo orale) potrebbe pertanto implicare una vera e propria rivoluzione per l’odontoiatria. Questo non solo perché il trapano luminoso promette di allontanare dal paziente la paura della poltrona: „Possiamo per esempio combinare il trapano a un laser diagnostico“, dichiara il responsabile di progetto, prof. dott. Matthias Frentzen del Policlinico per Parodontologia, Odontoiatria conservativa e Odontoiatria preventiva. „Pertanto durante il trattamento possiamo analizzare se ci troviamo ancora in un focolaio di carie o già in un tessuto sano – e arrestare per tempo il trapano.“
Attualmente esistono già laser che possono farlo. Questi trapani hanno tuttavia uno spettro di impiego limitato, perché a ogni tessuto corrisponde un colore della luce diverso. Un laser che rimuova bene la carie non è adatto a rimuovere materiale di otturazione vecchio o a preparare la cavità per un intarsio nel dente. Non è così per i laser a impulsi ultra-brevi. Grazie alla loro alta densità di potenza è possibile utilizzarli per quasi tutti i materiali. „Vogliamo costruire una sorta di sistema all-in-one“, afferma Frentzen.
Il nuovo trapano laser deve divenire anche molto preciso. Il suo fascio non ha neanche la metà dello spessore di un ciglio e pertanto, tecnicamente, è addirittura troppo fine per lavorare in modo ragionevole. I ricercatori applicano pertanto al loro trapano una testina virtuale: deviano il laser tramite due specchi in maniera tale da rimuovere in modo molto rapido un campione liberamente programmabile. „Guardi qui“, afferma Florian Schelle e con un paio di clicc del mouse prende un quadrato composto da numerose linee parallele sullo schermo. „Questa è la nostra testina: il raggio luminoso segue le linee e crea un incavo quadrato nel dente.“ Attraverso la variazione del campione, i ricercatori possono creare anche fori rotondi o addirittura a cuore – con una precisione di un centesimo di millimetro.
Quasi 7 milioni di euro sono disponibili, fino al 2012, per il progetto promosso dal ministero. I ricercatori di Bonn e due aziende del settore lavorano allo sviluppo del prototipo già da oltre un anno e mezzo. Adesso bisogna innanzitutto definire quali parametri degli impulsi si adattino meglio ai diversi materiali e se il raggio di fatto agisca solo localmente o danneggi anche la zona attorno al punto da trattare. E prima di testarlo sui pazienti è necessario rispondere a una domanda: durante la perforazione si liberano sostanze eventualmente pericolose?
Frank Luerweg Università di Bonn
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