Zahnmedizin

Forscher entwickeln künstliche Pulpa

Erfolg für die regenerative Zahnmedizin: Einem Forscherteam aus Portland und Birmingham ist es in-vitro gelungen, odontoblastenähnliche Zellen zu generieren. Damit könnte, so die Hoffnung der Wissenschaftler, der Zahn nach einer Wurzelkanalbehandlung revitalisiert werden.

Wissenschaftlern ist es gelungen, odontoblastenähnliche Zellen zu generieren. Aus ihrer Sicht ist dies eine einfache und effektive Strategie für die zukünftige Herstellung von vorvaskularisiertem dentalem Zellstoff. Klaus Dippel-Fotolia

Methode in vier Schritten: (A) Der Wurzelkanal wird mithilfe von Feilen aufbereitet. (B) Eine Kohlenstofffaser wird im Wurzelkanal positioniert. Anschließend wird ein zellbeladenes Hydrogel in den Kanal geladen und photopolymerisiert. (C) Nach der Hydrogel-Photopolymerisation wird die Kohlenstofffaser entfernt, wodurch ein hohler Mikrokanal entsteht, der die gesamte Länge des Kanals durchquert. (D) Endothelzellen werden in den Mikrokanal ausgesät, um neue Kapillaren in der Zahnpulpa zu produzieren. Scientific Reports ISSN 2045-2322 (online)
Die Bilder zeigen Längs- (A) und Querschnittsansichten (B) von GelMA-Hydrogelen, die mit grünen fluoreszierenden Mikropartikeln beladen sind, die den Mikrokanal zeigen, nachdem sie mit einer roten fluoreszierenden Mikropartikellösung perfundiert wurden.Die Abbildungen C und D zeigen Fotografien von Hydrogelen aus longitudinalen und okklusalen Perspektiven innerhalb eines Volllängen-Wurzelfragments. Scientific Reports ISSN 2045-2322 (online)

Die Methode besteht aus vier Schritten: Zunächst wird der Wurzelkanal mithilfe von Feilen aufbereitet. Anschließend wird eine Kohlenstofffaser im Wurzelkanal positioniert. Im nächsten Schritt wird zellbeladenes Hydrogel in den Kanal eingebracht und photopolymerisiert. Das Gel verfestigt sich in wenigen Minuten. Danach wird die Kohlenstofffaser wieder entfernt, wodurch ein hohler Mikrokanal entsteht, der die gesamte Länge des Kanals durchquert. Darin sät man anschließend Endothelzellen aus, um neue Kapillaren in der Zahnpulpa zu produzieren. Im Labor dauerte es circa sieben Tage, bis sowohl die Dentinproduktion als auch die Ausbildung der Blutgefäße sichtbar waren.


Bewertung durch Univ.-Prof. Dr. Henrik Dommisch (Berlin)

"Grundsätzlich ist es ein sehr spannender Ansatz, welcher in ähnlicher Weise auch von anderen Arbeitsgruppen verfolgt wird.

Die derzeitige Datenlage zeigt in-vitro-Befunde, welche sehr spannend sind, sich aber oftmals nicht 1:1 in die klinische Realität überführen lassen.

Hinzu kommen Überlegungen hinsichtlich der Herkunft (menschlich, tierisch) der einzusetzenden Materialien.

In dem Fall aber überaus spannend und vor allem für den Bereich der dentalen Traumatologie ein wahrer Fortschritt in der zahnmedizinischen Wissenschaft."

Univ.-Prof. Dr. Henrik Dommisch
Leiter der Abteilung für Parodontologie und Synoptische Zahnmedizin
CharitéCentrum 3 für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde
Charité – Universitätsmedizin Berlin


Das Hydrogel wurde im Hinblick auf seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften entsprechend auf die Mikroumgebung im Wurzelkanal abgestimmt. Die Forscher verwendeten dafür Gelatin Methacryloyl (GelMA). Den Studienergebnissen zufolge kann das Material in den kompletten Wurzelkanal eingebracht werden. Der vorgeschlagene Ansatz ist aus Sicht der Wissenschaftler um Luiz E. Bertassoni (Portland) eine neuartige einfache und effektive Strategie für die zukünftige Herstellung von vorvaskularisiertem dentalem Zellstoff.

Quelle: Avathamsa Athirasala, Fernanda Lins, Anthony Tahayeri, Monica Hinds, Anthony J. Smith, Christine Sedgley, Jack Ferracane & Luiz E. Bertassoni: A Novel Strategy to Engineer Pre-Vascularized Full-Length Dental Pulp-like Tissue Constructs Scientific Reports 7, Article number: 3323 (2017) doi:10.1038/s41598-017-02532-3

Die vollständige Studie finden Sie hier.

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