Europäischer Erfinderpreis für Nanotechnologie in der Zahnmedizin
Vor über 20 Jahren hatte Mitra eine nanomaterialbasierte Zahnfüllung entwickelt, die durch größere Festigkeit, bessere Abrasionsbeständigkeit und höchste Ästhetik besticht. Sie war damit die erste Wissenschaftlerin, die die Nanotechnologie erstmals zur Herstellung von Füllmaterial einsetzte. Bis heute wurden Dentalprodukte auf der Grundlage ihrer Erfindung bereits für mehr als eine Milliarde Zahnrestaurationen weltweit verwendet.
Mitra hattein den 1990ern eine Idee
Bis Ende der 1990er-Jahre dauerte die mühsame Suche in der Zahnmedizin nach dem optimalen Material zur Füllung und Reparatur kariöser oder beschädigter Zähne. Die üblichen Optionen (Mikrofüllerkomposite und Hybridkomposite) waren entweder nicht stabil genug für die Bissflächen, oder sie wurden mit der Zeit stumpf und unansehnlich.
Sie wollte Zahnschmelz nachbauen
Mitra arbeitete zu dieser Zeit in der Mundpflegeabteilung eines US-Multi-Technologiekonzerns, als sie auf die Beschränkungen der damals bestehenden Dentalkomposit-Materialien aufmerksam wurde. Diese waren teilweise ungeeignet, um sie für okklusale Restaurationen zu verwenden oder verloren schnell ihre Politur. Zur gleichen Zeit kam die Nanotechnologie als Forschungsgebiet auf und Mitra entschloss sich, die Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Entwicklungen in der Zahnmedizin zu untersuchen.
Ein Material, das so stark ist wie Zähne und so glänzt wie Zahnschmelz
"Ein natürlicher Zahn besteht aus zwei Substanzen: der oberen Schicht des sehr harten Zahnschmelzes und dem darunter liegenden etwas elastischeren Dentin", führt Mitra aus. "Wir wollten ein Material erfinden, das beide Funktionen erfüllt. Etwas, das so stark ist wie Zähne und gleichzeitig so glänzt wie der natürliche Zahnschmelz."
Zunächst integrierten Mitra und ihr Team einheitliche Nanopartikel mit einer Größe von etwa 20 Nanometern in die Harze. Diese hatten zwar bessere mechanische und optische Eigenschaften, waren aber für die Zahnmedizin noch immer nicht geeignet. Dann erfanden sie eine Technik zur Herstellung lose gepackter Cluster von Nanopartikeln unterschiedlicher Größe. Diese Nanocluster kombinierten sie mit präzise konzipierten einzelnen Nanopartikeln mit verschiedenen Durchmessern. Dadurch ergab sich ein widerstandsfähiges, haltbares und glänzendes Material mit ausgezeichneten Verarbeitungseigenschaften.
Durch Zugabe winziger Mengen von Pigmenten und Änderung der chemischen Zusammensetzung der Nanopartikel gelang es dem Team außerdem, eine Reihe von Farbtönen zu schaffen, um eine optimale Anpassung an die Zähne der einzelnen Patienten zu ermöglichen.
Ein Meilenstein in der Zahnbehandlung
Mitras bahnbrechendes Füllungsmaterial Filtek™ Supreme Universal wurde 2002 von 3M auf den Markt gebracht. Die Produktreihe basiert nach wie vor auf ihrem patentierten Material. Neue Generationen von Filtek wurden 2005, 2012 und 2019 eingeführt. Die Technologie und die Produkte, die aus Mitras Arbeit hervorgegangen sind, werden heute von Zahnärzten rund um den Globus zum Wohle zahlloser Patienten eingesetzt.
Nach 32-jähriger Tätigkeit trat Mitra 2010 in den Ruhestand. Für Forschung und Entwicklung ist sie jedoch noch immer aktiv: Sie betreibt eine eigene Consultingfirma, außerdem ist sie ehrenamtlich in ihrer Gemeinde tätig und setzt sich dafür ein, junge Menschen für die Wissenschaft zu begeistern. Hier erzählt sie von ihrer Erfindung.
Der Europäische Erfinderpreis ist als Ehrung der kreativen Leistung aller Erfinder dieser Welt zu verstehen und wird von dem Europäischen Patentamt organisiert.
