In der experimentellen Vorrichtung wird das Gas Helium durch eine enge Düse gepumpt und mit Mikrowellen angeregt, sodass es den vierten Aggregatzustand, das Plasma, erreicht. Mit dem entstehenden feinen Strahl konnte eine Zahnoberfläche durch Plasmabestrahlungen von sechs, zwölf oder 18 Sekunden Dauer effektiv von schädlichen Bakterien wie Streptococcus mutans und Lactobacillus casei befreit werden, ohne dass sie beschädigt wird.

Der Plasmastrahl erreiche Temperaturen von 30 bis 40 Grad Celsius. „Damit ist die Temperatur körperkompatibel“, so der Zahnmediziner PD Dr. Stefan Rupf, Leiter der Forschungsgruppe aus dem saarländischen Homburg. Das sei wichtig, weil jede Beschädigung etwa von Nerven durch zu große Hitze unbedingt vermieden werden müsse. So würden die Bakterien getötet, gleichzeitig bleibe der Zahn erhalten.

Ein positiver Nebeneffekt sei, dass die Zahnoberfläche durchlässig werde, etwa für Medikamente, so Rupf. Damit könnte die Behandlung beispielsweise von Karies erheblich verbessert werden. In Versuchsreihen an extrahierten menschlichen Zähnen konnte gezeigt werden, dass die Bakterienkonzentration nach der Behandlung mit dem Plasmastrahl um drei bis vier log-Stufen gesunken sei, berichten die Wissenschaftler in der Februarausgabe des Journal of Medical Microbiology (Rupf, S. Killing of adherent microbes by a non-thermal atmospheric plasma jet. doi: 10.1099/ jmm.0.013714-0)

Solange Karies nur auf den Zahnschmelz, die harte äußere Zahnschicht begrenzt sei, müsse nicht zwingend gebohrt werden. Solche Kariesvorstufen könnten etwa auch durch die Anwendung von Fluorid behandelt werden. Würden Bakterien jedoch tiefer eindringen, muss die geschädigte Zahnhartsubstanz derzeit noch mit dem Bohrer entfernt werden. Mit der neuen Technik, so Rupf, ließe sich eine Karies künftig wesentlich schonender – etwa für die Pulpa – und effektiver behandeln. Bis zur Marktreife des Verfahrens, das bislang noch nicht an Patienten getestet worden sei, dauere es allerdings noch einige Jahre, so Rupf.