Wissenschaftler um Paul Zaslansky vom Julius Wolff Institut der Berliner Charité sind der Antwort auf die Frage, warum unsere Zähne so unglaublich belastbar sind, ein Stück näher gekommen. Eine wichtige Rolle könnte die spezielle Nanostruktur der knochenähnlichen Zahnsubstanz Dentin, auch Zahnbein genannt, spielen, die die Forscher nun erstmals näher aufgeschlüsselt haben.

Das Dentin liegt unterhalb des Zahnschmelzes und macht damit den Großteil eines jeden Zahns aus. Mit Rissen und Brüchen kommt es in aller Regel nur schwer zurecht – trotzdem ist es enorm beständig und daher mit dafür verantwortlich, dass wir unsere Zähne nach dem ersten Zahnwechsel im besten Fall bis ins hohe Alter behalten können. Um herauszufinden, wie das funktioniert, untersuchten Zaslansky und sein Team Dentinproben mit Hilfe von Synchrotronstrahlung. Dabei offenbarte sich ihnen ein engmaschiges Netz aus Kollagenfasern, in das die übrigen Mineralteilchen eingebettet sind. Schrumpfen diese Fasern etwa durch eine Veränderung der Feuchtigkeit, pressen sie auch die Mineralpartikel zusammen. Die so entstehende Spannung mache die Struktur belastbarer und verhindere, dass Risse überhaupt erst auftreten, erklären die Wissenschaftler. Gleichzeitig schütze sie auch das noch weiter innen liegende Zahnmark mit seinen Nerven-, Lymph- und Blutgefäßen. Die innere Spannung schwindet dagegen, wenn das Dentin beispielsweise erhitzt wird. Auch das testeten die Forscher in ihrem Versuch. Damit sank auch die Widerstandsfähigkeit der Substanz merklich.

Die Wissenschaftler glauben, dass die besondere Nanostruktur des Dentins der Grund sein könnte, warum künstlicher Zahnersatz in puncto Belastbarkeit oftmals mit dem natürlichen Gebiss nicht mithalten kann. Hier können sich Hersteller vielleicht noch etwas vom echten Zahn abschauen. Innere Vorspannungen werden auch heute von der Industrie schon bewusst ausgenutzt, um Materialien besondere Stabilität zu verleihen.