Een nieuw soort composiet, gebaseerd op de kleefkracht van een mossel, zou kunnen leiden tot tandheelkundige implantaten die langer meegaan.
Mosselen moeten heel wat zware omstandigheden trotseren: de beukende golven, hitte van de zon, het zout water, de snijdende wind en soms ook plotselinge droogte. Toch blijven ze opmerkelijk goed aan stenen en rotsen plakken, met hulp van hun byssusdraden. Uit hun voetklier komt een kleverige substantie van collageen, bestaande uit eiwitten. Buiten de schelp verhardt die substantie tot draden die zich aan het oppervlak hechten. Byssusdraden zijn taai, elastisch en heel sterk.
Scheuren
Wetenschappers uit Californië vroegen zich af of ze deze eigenschappen van mosselen konden nabootsen, om ze toe te passen in tandheelkundige composieten. Vullingen, kronen of implantaten gaan doorgaans een jaar of vijf tot tien mee voordat vervanging nodig is. Vaak ontstaat er naar verloop van tijd scheuren in het materiaal. Vullingen moeten voldoende stevig zijn om te voorkomen dat het materiaal krimpt, maar als het te stevig wordt dan is de kans op scheuren weer groter.
Zware omstandigheden
De onderzoekers zochten daarom naar een materiaal dat sterk en taai is, maar ook langer mee kan gaan. Net als mosselen moeten vullingen ook stevig blijven zitten op onregelmatige minerale oppervlaktes onder zware omstandigheden, in dit geval bijvoorbeeld kauwen, hard of zuur eten, slechte gebitshygiëne of tandenknarsen.
Catechol
De Amerikanen ontdekten dat het plakkende vermogen van de byssusdraden vooral te danken is aan de chemische stof catechol. Zij maakten een koppelingsmiddel van catechol in plaats van silaan, dat nu meestal gebruikt wordt voor tandcomposieten. Dit middel zorgde voor tien keer meer kleefkracht en een 50 procent hogere taaiheid in vergelijking met huidige tandcomposieten.
Volgende stap
De kleefkracht van koppelingsmiddelen op basis van catechol is al eerder vastgesteld in zachte materialen, maar nu dus ook in harde materialen die door duw- en trekbewegingen onder grote ‘stress’ staan van de omgeving. Er is nu een proof-of-concept en de volgende stap is om de levensduur van het materiaal nog verder te vergroten. Over enkele jaren hopen de onderzoekers dat het product klaar is voor de markt.
Beeld: Courtesy Image
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.