Zahn-Sensoren messen Bakterienbelastung im Mund

Winzige Mikrochips auf den Zähnen von Menschen sollen künftig dabei helfen, Krankheiten frühzeitig zu erkennen. US-Wissenschaftler der Tufts University und der Princeton University haben einen entsprechenden Mikro-Sensor entwickelt, der die Konzentration verschiedener Bakterien im Speichel feststellen soll.

Dadurch könnten Krankheiten wie Parodontitis und bakterielle Zahnfleischentzündungen frühzeitig erkannt und behandelt werden, wie discovery.com berichtet. Modifizierte Versionen der „Tooth Tattoo“ genannten Sensoren könnten auch andere Leiden frühzeitig erkennen.

Tests an Kühen

„Speicheltests werden bereits eingesetzt, allerdings mittels Abstrichen, die dann im Labor untersucht werden. Das kommt relativ selten vor, meist bei akuten Problemen. Parodontitis ist mit herkömmlichen Methoden eigentlich recht gut frühzeitig zu diagnostizieren, man erkennt sie zum Beispiel auf Röntgenbildern. Für eine Überwachung mittels Chip müsste geklärt werden, wie hoch die Kosten sind und welche Versicherungen bereit sind, das zu bezahlen“, sagt der Wiener Zahnarzt Michael Aigner http://www.zahnarzt-aigner.at im Gespräch mit pressetext.

Die Zahn-Tätowierungen bestehen aus Gold, Graphit, Seide und Peptiden. Eine Schicht aus Gold fungiert als Elektrode, darüber liegt eine Graphitschicht, an die sich die Peptide binden können. An diese Proteine lagern sich dann die Bakterien an, was den Stromfluss im Sensor verändert. Die speziellen Peptide verbinden sich nur selektiv mit verschiedenen Bakterienarten, deshalb müssen für den Nachweis unterschiedlicher Krankheiten jeweils genau auf die Erreger abgestimmte Peptide eingesetzt werden. Der Strom für die Chips soll drahtlos an die Sensoren übertragen werden, dasselbe gilt für die Daten der Sensoren.

Seide als Kleber

Für die nötige Haftung an den Zähnen sorgt eine speziell kreierte Seide, deren Proteine modifiziert wurden. Ein einzelner Seidenfaden an der Kontaktfläche der Sensoren löst sich bei Druck auf und bildet eine Schicht aus bioverträglichem Kleber. Bislang wurde die Technologie lediglich an Kuh-Zähnen getestet. Für einen Einsatz beim Menschen sind noch einige Fragen zu klären. Der Mundraum ist sehr sensibel, weshalb die Sensoren nur wenige Mikrometer dick sein dürfen. Ob die Chips stören, muss erst getestet werden. Die Herstellung maßgeschneiderter Peptide ist zudem sehr aufwendig.