Willkommen in unserem Forschungslabor

​In unserer Arbeitsgruppe erforschen wir, wie Karies entsteht und wie sich Zahnverschleiß entwickelt. Wir untersuchen sowohl allgemeine Prozesse der Kariesentstehung und Nahrungszerkleinerung, als auch die Entwicklung neuer Diagnose- und Therapiekonzepte in der Zahnheilkunde. Zu diesem Zweck untersuchen wir Karies im Dentin und Zahnschmelz, sowie das orale Mikrobiom und die Verschleißoberflächen. Im Besonderen betrachten wir die Haftung zwischen Zahn-, Knochen- und Zahnersatzmaterialien mit dreidimensionalen Analyseverfahren. Weiterhin entwickeln wir mathematische Modelle, um die Entstehungsprozesse von Zahnverschleiß und Karies mit Hilfe von Simulationen (besser) vorhersagen und die morphologischen Veränderungen mit konkreten Krankheitsbildern in Bezug setzen zu können. Die so gewonnenen grundlegenden Erkenntnisse übertragen wir anschließend auf neue therapeutische Ansätze und Verfahren, die direkt in der Zahnerhaltung- und Parodontologiebehandlung angewendet werden können.

Parodontologie, Kariologie und Endodontologie

Karies ist die am häufigsten vorkommende Krankheit weltweit. Daher entwickeln wir neue Ansätze zur Kariesdiagnostik und -früherkennung und testen etablierte Ansätze auf ihre Wirksamkeit und Verlässlichkeit. Wir analysieren und quantifizieren das orale Mikrobiom, um die Menge des kariogenen Biofilms zu erfassen und neue therapeutische Ansätze zu entwickeln. So erforschen wir beispielsweise den vielversprechenden Behandlungsansatz ultrakurz gepulster Lasermodifikationen, um minimalinvasiv Zahnhartgewebe und Restaurationsmaterialien zu bearbeiten. Weiterhin ist die multidisziplinäre Zahnversorgung ein wichtiges Forschungsgebiet, um u. a. zahngesundheitsbezogene Faktoren zur Steigerung der Lebensqualität Disziplinen übergreifend zu identifizieren. Dazu führen wir Querschnittsstudien an Personen mit chronischen Erkrankungen durch (z. B. Diabetes, Herzkrankheiten, rheumatoide Arthritis), um die Zahngesundheit, individuelle Verhaltensweisen und die Lebensqualität zu bewerten. Unser Ziel ist neue Konzepte für bessere Therapieansätze für die parodontal Behandlungen zu entwickeln.


Angefärbter dentaler Biofilm, Intraoralaufnahme von alten (violett) und neuen (rot) Plaquearealen (Live-Bild)

Rote Fluoreszenz zeigt Bereiche mit bakteriellen Stoffwechselprodukten (Porphyrine) im Biofilm (QLF-D Biluminator)

Blaue Areale zeigen die Bereiche der quantitative Bewertung des Fluoreszenzsignals (QLF-D Biluminator)

Restaurative und Adhäsive Zahnheilkunde

Unser Ziel ist es, eine effiziente Bewertung der Restaurationsqualität und des Adhäsivverbundes im Front- und Seitenzahnbereich zu entwickeln, um so klinisch relevante Parameter zur identifizieren. Wir führen kontrollierte klinische in vitro- und in vivo-Studien durch, um so die Leistungsfähigkeit von Adhäsiven in verschiedenen Anwendungsmodi zu testen und zu beurteilen. Dabei liegt unsere Expertise in der Entwicklung und Verwendung innovativer quantitativer 3D-Bildgebungsverfahren wie die Optische Kohärenztomografie, Mikrotomografie und 3D surface scanning. Wir visualisieren und messen das Versagen des Verbundes zu Kompositen/ Keramiken sowie deren Strukturen und entwickeln neue klinische Therapiekonzepte für die Prophylaxe.


Optische Kohärenztomografie mittels eines Telesto II Sensors (Thorlabs)

In-vivo Kompositfüllung (Klasse V, Eckzahn) mit Spaltbildung an der Dentin-Komposit Interface

µCT: SkyScan 1172-100-50 (Bruker-MicroCT)

Kompositfüllung (Klasse II), Prämolar, µCT-Schnittbild mit diversen Zahn- und Restaurationsstrukturen

Kaueffizienz und Zahnverschleiß

​Das Forschungsgebiet der 3D-Oberflächenverschleißanalyse entwickelt sich aktuell in allen Dimensionen enorm schnell. Damit einhergehend wächst auch das Verständnis für die multifaktoriell-bedingten Verschleißprozesse an der Bezahnung der Säugetiere einschließlich der des Menschen. Bei der Erforschung der biomechanischen Grundlagen und Skalierungsprozesse, die bei der Zerkleinerung der Nahrung im Mund ein Rolle spielen, geht unsere Forschungsgruppe neue Wege: So erstellen wir Simulationen des menschlichen Kauprozesses und kombinieren die Ergebnisse mit mathematischen Modellierungen und aktualistischen Experimenten an ausgewählten Säugtiermodellen. Wir beschreiben dabei sowohl die repetetiven Bewegungen im Rahmen des Kauprozesses als auch die daraus resultierenden komplexen Veränderungen der Okklusalflächen. Unter der Berücksichtigung der evolutiven Perspektive untersuchen wir sowohl die Entstehung der mikroskopisch kleinen Kurzzeit- und der makroskopisch großen Langzeitsignale.


Simulation des Kauvorganges mittels mechanischer Kaumaschine (SD mechatronics), um den Verschleiß und die Alterung einer Kompositfüllung zu simulieren
3D Oberflächentexturmodell der Zahnoberfläche einer Klasse V Kavität eines Prämolaren vor der Füllungslegung

​Fotos (©Tobias Meissner und Ellen Schulz-Kornas)

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