Dreidimensionale Charakterisierung der Mikrostruktur des Dentins

Dentin, Hauptbestandteil des menschlichen Zahnes, ist ein hierarchisch aufgebauter Komposit, bestehend aus einer organischen Kollagenfasermatrix, anorganischem Kalziumphosphat und Wasser. Dentin ist – unterscheidend vom Knochen – nicht zum Umbau des Gewebes fähig. Außerdem sind Mineral-Grenzschichten sowie die Tubuli, kleine Kanäle, die das Dentin durchziehen, ausschließlich hier zu finden. Obwohl Dentin seit mehr als 100 Jahren untersucht wird, werden die Veränderungen der submikroskopischen Struktur des mineralisierten Kollagennetzwerkes nicht gut verstanden. In der vorliegenden Arbeit wurden Röntgenstreumethoden mit licht- und elektronenmikroskopischen sowie Raman-spektroskopische Analysen verknüpft, um die 3D-Anordnung des mineralisierten Kollagens zu charakterisieren. Demzufolge zeigen spezifische Regionen Material- und Strukturgradienten im nano- und mikroskopischen Bereich, deren Anordnung von der Architektur des Zahnes, nicht aber von den anisotropen Strukturmerkmalen bedingt wird. Diese lokalen Charakteristika und strukturellen Gradierungen der Mikrostruktur sind für die Anpassung an die mechanische Langlebigkeit des Zahnes maßgeblich.