Zahnimplantate unter Strom

Bakterielle Infektionen an Zahnimplantaten können zum Knochenschwund führen und das Implantat muss wieder entfernt werden. Behandelt werden solche Entzündungen, wie sie in einem von zehn Fällen auftreten, bislang mechanisch oder mit lokal angewendeten Antibiotika. Wissenschaftler der ETH und der Universität Zürich haben jetzt ein neues, nichtinvasives Verfahren entwickelt: Sie setzen die Titanschraube des Zahnimplantats unter Strom. Bereits wenige mA reichen aus, um die Bakterien absterben zu lassen. Diese geringen Impulse werden vom Patienten kaum wahrgenommen, wie Experimente zeigen, die Dirk Mohn im Rahmen seiner Doktorarbeit am Institut für Chemie- und Bioingenieurwissenschaften durchgeführt hat. „Die Idee stammt aus der Wasserreinigung, wo durch die klassische Elektrolyse keimfreies Wasser produziert wird“, sagt Mohn. Um die Situation im Kiefer zu simulieren, nutzen die Wissenschaftler ein mit physiologischer Kochsalzlösung hergestelltes Gelatinepräparat. In dieses platzieren sie mit einem Film aus E.-coli-Bakterien beschichtete Titan-Implantate. Im Experiment dient für den Stromfluss ein Implantat als Kathode und eines als Anode. 15 Minuten lang werden die Implantate einer Stromstärke zwischen 0 und 10 mA ausgesetzt. Die Elektrolyse führt dazu, dass Wassermoleküle an der Kathode in Hydroxid-Ionen zerlegt werden und der pH-Wert steigt. An der Anode hingegen sinkt der pH-Wert, es bildet sich ein saures Milieu. Aus der Kochsalzlösung entstehen stark oxidative, in ihrer Konzentration aber ungefährliche Substanzen wie Chlor. Sie haben eine stärker desinfizierende Wirkung als das rein alkalische Milieu an der Kathode. Versuchsreihen zeigen, dass 99 % der Bakterien nach einer fünfzehnminütigen Behandlung abgetötet werden. In Zukunft soll das Implantat von Patienten die Funktion der Anode übernehmen, ein Clip an der Lippe könnte als Kathode fungieren.