Neutronspredningsteknikker anvendt på tandfyldninger lover billigere tandlægeregninger

Problemet med en tandfyldning

Når du får en tandfyldning, bruger tandlægen et blødt, pasta-lignende materiale, som hærder og bliver stærkt under et kraftigt blåt lys. 

Men hvis denne ”lyshærdningsproces” ikke er optimal—hvis materialets kemi ikke er helt rigtig, hvis der er problemer med lyskilden, eller hvis tandlægen begår en fejl—kan fyldningen blive svagere, slides hurtigere og endda lække uhærdede kemikalier, som kan irritere det bløde væv i munden.

Som det er i dag, sker den nødvendige sammenkædning af individuelle molekyler til en molekylekæde (dvs. polymerisering) aldrig helt komplet i de resinbaserede tandmaterialer, som fyldninger er lavet af, hvilket giver rig mulighed for forbedring.

Hvordan neutroner kan hjælpe

Neutronspektroskopi er en kraftfuld metode til at analysere materialer. Når en stråle af neutroner rammer og interagerer med molekylerne i et materiale, spredes neutronerne.

Ved at analysere deres bane og hastighed, efterhånden som de spredes ud, kan vi beregne omfanget og typen af molekylære bevægelser. Neutroner er unikt følsomme over for det mindste atom—hydrogen—som findes i store mængder i tandfyldningsmaterialer.

Derfor gør neutronspektroskopi det muligt præcist at beskrive, hvad der sker på molekylært niveau ved at følge, hvordan hydrogenatomerne bevæger sig og kortlægge materialets struktur, i realtid, mens det hærder—uden at ødelægge prøven.

Neutronspredning ”ser” materialets forandring

Ved at sammenligne tandfyldningsmaterialet før og efter påvirkning af blåt lys blev der registreret dramatiske strukturelle ændringer. Før lyshærdning var molekylerne fleksible og bevægede sig frit.

Efter hærdning stoppede den molekylære bevægelse næsten helt og dannede et stift, stabilt netværk. Dette er signaturen på graden af omdannelse fra en blød pasta til et hårdt kompositmateriale.

Hverdagsmæssig betydning for alle

Denne forskning, offentliggjort i tidsskriftet  Polymer, giver nye muligheder for at forbedre tandmaterialer. Ved at forstå de præcise nanoskaladynamikker i hærdningsprocessen kan vi udvikle smartere, mere holdbare og sikrere tandfyldninger. Vi kan f.eks. ændre materialets kemi—eller endnu bedre—udvikle smartere processer til at hærde materialet.

Hvis materialeegenskaberne til tandfyldninger forbedres, kan det betyde billigere og færre behandlinger – og dermed billigere tandlægeregninger - for dig.

Neutronspredning kan hjælpe os med at finde den optimale ”opskrift” på hærdningen af lysaktiverede fyldningsmaterialer. Det betyder, at fremtidens fyldninger kan blive mere holdbare og bedre for din generelle mundsundhed: en klar forbedring af omkostningseffektiviteten i tandbehandlinger.

• Link til den videnskabelige publikation