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Das Prinzip der Biomimetik

Die Biorepair Zahncreme ist ein innovatives Zahnpflegeprodukt, das auf dem Prinzip der Bionik (bzw. Biomimetik) basiert. In der Bionik geht es um das systematische Erkennen von Lösungen in der Natur. Diese natürlichen Phänomene werden in interdisziplinärer Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf technische Systeme und Verfahren übertragen. Auf eine kurze Formel gebracht, ist die Biorepair Zahnpasta das innovative Produkt aus: „Biologie + Technik = Bionik”.

Die Biorepair Zahncremes beinhalten einen Wirkstoff, der dem natürlichen Zahnschmelz nachgebildet ist: Zink-Carbonat-Hydroxylapatit. Die mikrokristalline Struktur des Zink-Carbonat-Hydroxylapatits lagert sich besonders gut an der Zahnschmelzoberfläche an. Dadurch können kleinste Risse und poröse Stellen im Zahnschmelz repariert werden. Demzufolge spricht man von einer „bionischen“ oder auch „biomimetischen“ Wirkweise.

Die biomimetischen Kristallite verbinden sich mit der Oberflächenstruktur des Zahnschmelzes und verschließen so mikrofeine Defekte direkt beim Zähneputzen.

Wie funktioniert die Biorepair-Zahncreme?

Biorepair ist ein innovatives Zahnpflegekonzept. Es arbeitet nach einem natürlichen Wirkprinzip mit einer Substanz, die dem echten Zahnschmelz nachgebildet ist: Zink-Carbonat-Hydroxylapatit. Diese biomimetischen Kristallite werden auch als „künstlicher Zahnschmelz“1 bezeichnet. Sie reparieren beim Zähneputzen mikroskopisch kleine Defekte in der Zahnschmelzoberfläche und beugen somit der täglichen Abnutzung vor.

Durch die hohe Übereinstimmung mit der natürlichen Zahnschmelzstruktur (Biomimetik) verbindet sich der künstliche Zahnschmelz in Biorepair mit der Zahnoberfläche und verschließt mikroskopisch kleine Defekte. Eine Schutzschicht bildet sich, die den echten Zahnschmelz vor dem Abnutzen schützt. Die Zähne fühlen sich sofort glatter an. Diese Wirkung können Sie jetzt mit dem täglichen Zähneputzen – morgens und abends – erreichen.

1 Reines Hydroxylapatit im Komplex mit Zink-Carbonat, ohne organische
   Nebenbestandteile

Was ist Hydroxylapatit und wie wirkt es?

Hydroxylapatit ist ein Mineral, das sowohl im Körper gebildet wird (Zähne, Knochen), als auch im Labor hergestellt werden kann. Der Zahnschmelz besteht zu ca. 97 % aus Hydroxylapatit. Dessen Hauptbestandteile sind Calcium und Phosphat. Durch spezielle Herstellungsmethoden ist es möglich, dass man Hydroxylapatit herstellt, der ähnliche Eigenschaften aufweist wie die Grundbausteine des natürlichen Zahnschmelzes.

Durch Hydroxylapatit bildet Biorepair bei täglicher Anwendung eine schützende Schicht aus künstlichem Zahnschmelz auf der Zahnoberfläche. Sogar beginnende Karies-Läsionen können so wieder aufgefüllt werden. Tägliches Zähneputzen mit einer Hydroxylapatit-haltigen Zahnpasta verschließt zudem die sogenannten Dentin-Kanälchen. So lässt sich bei freiliegenden Zahnhälsen die Schmerzempfindlichkeit bei thermischen und chemischen Reizen spürbar senken.

Wo kommt Apatit im menschlichen Körper vor?

Hydroxylapatit ist der Hauptbestandteil von Zähnen und Knochen. Insbesondere weil der Zahnschmelz fast ausschließlich aus Hydroxylapatit besteht, ist es sinnvoll in Zahnpflegeprodukten ebenfalls dieses Mineral einzusetzen.

Wie sind Zähne aufgebaut?

Zähne sind für uns bei der Zerkleinerung von Nahrung von lebenswichtiger Bedeutung, aber auch ihr Aussehen ist für unser persönliches Wohlbefinden sehr wichtig. Nach Möglichkeit sollte ihre Farbe einem natürlichen Weiß-Ton entsprechen. Diese gesundheitlichen und ästhetischen Gründe haben dazu geführt, dass heutzutage großer Wert auf die Mundhygiene und Prophylaxe gelegt wird.

Wissenschaftlich betrachtet sind Zähne und Knochen Substanzen, die über außergewöhnliche Materialeigenschaften verfügen. Allerdings ist die Struktur von Zähnen wesentlich komplexer als die von Knochen. Beides sind Biominerale, die über Biomineralisationsprozesse durch hoch spezialisierte Zellen gebildet werden.

Zähne bestehen im Allgemeinen aus einer Zahnkrone und einer Zahnwurzel. Das Zahninnere besteht aus dem Zahnbein (Dentin), die Außenseite aus dem Zahnschmelz (Enamel). Der Zahnschmelz ist mit ca. 97 % mineralischen Bestandteilen (Hydroxylapatit) hoch mineralisiert.

Die kleinste Baueinheit des Zahnschmelzes bilden nadelförmige Hydroxylapatit-Kristallite. Diese Kristallite sind parallel zueinander in Kristallit-Bündeln hierarchisch organisiert („Enamel-Prismen“). Die besondere Mikrostruktur in Kombination mit 1-2 % Proteinen, die als „Klebstoff“ fungieren, führen zu den hervorragenden mechanischen Eigenschaften eines Zahns. Hervorzuheben ist hier insbesondere die hohe Bruchfestigkeit. Durch die besondere Mikrostruktur werden etwaige Risse abgelenkt und bleiben lokal begrenzt.

Ohnehin ist der Zahnschmelz aufgrund des hohen Mineralisierungsgrades und der besonderen Mikrostruktur das härteste Gewebe im menschlichen Körper. Trotz der hervorragenden mechanischen Eigenschaften des Zahnschmelzes kann dieser mit der Zeit geschädigt werden, beispielsweise durch Karieserkrankungen. Wichtig ist auch zu wissen, dass Hydroxylapatit (wie alle Calciumphosphate) säurelöslich ist. Dies führt dazu, dass saure Getränke bzw. Nahrungsmittel (z. B. Limonaden, Fruchtsäfte, Energy Drinks) durch Säuren wie Citronen-, Phosphor- oder Essigsäure zu einer lokalen Auflösung des Zahnschmelzes führen (Erosion).

Kleine Defekte im Zahnschmelz können über einen natürlichen Remineralisationsprozess wieder ausgeglichen werden. Dieser beruht auf der Abscheidung von Calciumphosphat aus dem Speichel. Größere Defekte im Zahnschmelz können hingegen nicht auf natürlichem Weg remineralisiert werden. Hier ist es sinnvoll Biorepair mit künstlichem Zahnschmelz zu verwenden.

Analysiert man Dentin mithilfe eines Mikroskops, so erkennt man, dass das Dentin von schmalen Kanälchen durchzogen ist, die einen Durchmesser von einigen Mikrometern haben. Wenn sich das Zahnfleisch zurückbildet, können diese Kanälchen freiliegen. Dies kann zu Schmerzempfindlichkeiten führen. Eine Strategie, um Schmerzempfindlichkeiten zu minimieren bzw. zu verhindern ist die Blockierung dieser freiliegenden Kanälchen (z. B. mit Zink-Carbonat-Hydroxylapatit wie in Biorepair).

Welchen positiven Nutzen hat Hydroxylapatit auf die Gesundheit von Zähnen und Zahnfleisch?

Der positive Einfluss von Hydroxylapatit auf die Gesundheit von Zähnen und Zahnfleisch wurde in einer Vielzahl von wissenschaftlicher Publikationen beschrieben. Hervorzuheben ist die hervorragende Biokompatibilität von Hydroxylapatit sowie die chemische und strukturelle Ähnlichkeit mit dem natürlichen Zahnmineral. Durch das regelmäßige Zähneputzen mit einer Hydroxylapatit-haltigen Zahncreme bzw. durch die Verwendung einer Hydroxylapatit-haltigen Mundspülung kann sich auf dem Zahnschmelz eine biomimetische Hydroxylapatit-Schutzschicht ausbilden, die den Zahnschmelz effektiv schützen kann.

Durch den Konsum von säurehaltigen Getränken und Nahrungsmitteln kann der Zahnschmelz angegriffen werden („Erosion”). Hierbei kann der Zahnschmelz auf längere Sicht irreparabel geschädigt werden. Deshalb ist es wichtig, den natürlichen Zahnschmelz vor solchen Säureangriffen zu schützen. Dies gelingt durch die tägliche Verwendung einer Zahnpasta mit Hydroxylapatit. Hierdurch wird eine biomimetische Schutzschicht aus Hydroxylapatit auf die Zahnoberfläche aufgetragen. Bei einem Säureangriff wird folglich der natürliche Zahn geschützt und stattdessen wird die Schutzschicht angegriffen. Somit „opfert” sich der biomimetische Schutz und der eigentliche Zahn wird geschützt.

Wichtig ist die tägliche Anwendung einer Zahncreme mit Hydroxylapatit während der täglichen Mundhygiene, da die beschriebenen Säureangriffe auf den Zahnschmelz kontinuierlich stattfinden. Zusätzlich kann die biomimetische Schicht auf dem Zahnschmelz durch Remineralisationsprozesse aus dem Speichel (Abscheidung von Calciumphosphat), weiter verstärkt und gefestigt werden. Prinzipiell ist Hydroxylapatit auch in der Lage, kleinste Defekte im Zahnschmelz zu reparieren.

Hydroxylapatit ist des Weiteren ideal geeignet, um die Adhäsion und das Wachstum bakterieller Biofilme zu minimieren. Wenn bakterielle Biofilme nicht entfernt werden, kann es auf längere Sicht zu Zahn- und Zahnfleischproblemen kommen. Der Vorteil bei der Verwendung von Hydroxylapatit liegt darin, dass er (im Gegensatz zu klassischen antiseptischen Substanzen) nicht toxisch wirkt, sondern das Wachstum von unerwünschten Bakterien einschränken kann. Zudem werden die Zähne nicht verfärbt.

Auch bei Schmerzempfindlichkeiten der Zähne kann Hydroxylapatit helfen. Die synthetischen Hydroxylapatit-Kristallite können die Dentintubuli blockieren und die Schmerzempfindlichkeiten der Zähne können reduziert bzw. verhindert werden. Vorteil von Hydroxylapatit ist dabei wiederum die sehr gute Biokompatibilität und die Ähnlichkeit mit dem Zahnmineral, was dazu führt, dass Hydroxylapatit weit besser geeignet ist als z. B. synthetische Polymere oder andere körperfremde Stoffe.

Werden Apatite auch in der Medizin verwendet?

Neben vielfältigen Anwendungen in der Mundhygiene und Zahnmedizin (z. B. als Wirkstoff in spezialisierten Zahncremes und Mundspülungen sowie als Zahnfüllungsstoffe) werden Apatite aufgrund ihrer ausgezeichneten Biokompatibilität und Ungiftigkeit auch in weiteren medizinischen Anwendungen verwendet.

Die Mikrostruktur und die chemischen Eigenschaften von synthetischen Apatiten sind sehr ähnlich zum natürlichen Knochen. Apatite werden deshalb insbesondere in der Medizin verwendet, um Knochendefekte zu behandeln.

Überdies werden mithilfe spezieller Beschichtungsverfahren Titanimplantate (z. B. für den Zahnersatz) mit Apatiten beschichtet, um die Biokompatibilität der Implantate zu erhöhen und somit ein Anwachsen von Zellen zu begünstigen.

Aufgrund der sehr guten Biokompatibilität kann Hydroxylapatit auch als Trägermedium verwendet werden, um Wirkstoffe innerhalb des Körpers zu transportieren. Im Magen, in dem ein stark saures Milieu vorherrscht, wird Hydroxylapatit aufgelöst.

Wie unterscheidet sich Hydroxylapatit von anderen Wirkstoffen? Was ist Apatit?

Apatite, wie der Hydroxylapatit, sind Minerale und gehören zur Klasse der Calciumphosphate. Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Calciumphosphate. Hydroxylapatit ist dabei das stabilste und für den Menschen wichtigste Calciumphosphat, da es die Mineralphase der Zähne und Knochen bildet. Die chemische Formel von Hydroxylapatit lautet: Ca5(PO4)3(OH).

Im menschlichen Körper spielt Hydroxylapatit eine wesentliche Rolle. Er bildet die Grundlage für Zähne und Knochen. In beiden Fällen ist Hydroxylapatit für die Härte verantwortlich. Hydroxylapatit ist – im Vergleich zu vielen anderen Wirkstoffen in der Zahnpflege – eine körpereigene Substanz.

Lagert sich der künstliche Zahnschmelz wirklich an der Zahnoberfläche an?

In einer aktuellen Studie konnte die Reparaturfunktion der Biorepair-Produkte nachgewiesen werden.1 Durch die hohe Übereinstimmung mit der natürlichen Zahnschmelzstruktur (Biomimetik) verbindet sich der künstliche Zahnschmelz in Biorepair mit der Zahnoberfläche und verschließt mikrokleine Defekte. Die Zähne fühlen sich sofort glatter an. Zugleich bildet Biorepair eine Schutzschicht gegen erneute Abnutzung.

1 M. Lelli, A. Putignano, M. Marchetti, I. Foltran, F. Mangani, M. Procaccini, N. Roveri, G. Orsini, Front. Physiol. 2014, 5, 1-7 ("Remineralization and repair of enamel surface by biomimetic Zn-carbonate hydroxyapatite containing toothpaste: A comparative in vivo study").

Was bedeutet biomimetische Wirkweise?

Man spricht bei den Biorepair Zahncremes von einer biomimetischen Wirkweise, da sie auf einem natürlichen Wirkprinzip basieren, mit einer dem echten Zahnschmelz nachempfundenen Substanz: Zink-Carbonat-Hydroxylapatit. Diese biomimetischen Kristallite werden auch als künstlicher Zahnschmelz bezeichnet, da sie beim Zähneputzen mikrokleine Defekte in der Zahnschmelzoberfläche reparieren.

Warum enthält Biorepair kein Fluorid?

Das Wirkprinzip von Biorepair beruht auf seiner biomimetischen Struktur. Die Biorepair Zahncremes verzichten bewusst auf Fluorid, da es rund um das Thema Fluorid noch viele unbeantwortete Fragen gibt. So existiert insbesondere zur richtigen Fluoriddosierung nach wie vor Uneinigkeit in der Ärzteschaft. Karies ist zum Beispiel nach heutigem Wissensstand keine Fluoridmangelerkrankung, sondern häufig die Folge einer ungünstigen Ernährungsweise und unzureichender Zahnpflege. Der wesentliche Wirkstoff von Biorepair ist stattdessen eine Substanz, die den natürlichen Zahnschmelz nachahmt und sich beim täglichen Zähneputzen am Zahnschmelz schützend anlagert. Dadurch wird auf dem Zahnschmelz nicht nur eine widerstandsfähige Schutzschicht gebildet, sondern auch ein initialer Verlust an Mineralien im Schmelz repariert.

Was passiert beim Verschlucken von Zink-Carbonat-Hydroxylapatit aus Biorepair?

Das Verschlucken von herkömmlichen Dosen Hydroxylapatits ist ungefährlich – es besteht also kein Grund zur Sorge beim Zähneputzen. Das Verschlucken kann sogar durch den natürlichen Abrieb des eigenen Zahnschmelzes beim normalen Zerkauen von harten Bestandteilen der Nahrung auftreten. Im Magen wird Hydroxylapatit – unabhängig ob natürlich oder künstlich – jedoch rasch in seine Bestandteile zerlegt und verdaut. Er ist somit völlig unbedenklich.

Gibt es von Biorepair auch eine Menthol-freie Zahnpasta?

In der klassischen blauen Biorepair Zahnpasta verwenden wir Pfefferminzöl als Aroma, welches als natürlichen Bestandteil Menthol enthält. Da einige Personen den Mentholanteil als leichte Schärfe wahrnehmen, haben wir mit der Biorepair Zahncreme mild eine Alternative entwickelt, die bewusst auf die beiden Aromastoffe Menthol und Pfefferminzöl verzichtet und zudem im Einklang mit der klassischen Homöopathielehre steht.

Können die Biorepair-Produkte jedem uneingeschränkt empfohlen werden, oder gibt es Risikogruppen (Allergiker, Grunderkrankungen, Schwangerschaft)?

Die Verwendung von Biorepair Zahncreme kann für alle Personen ab 6 Jahren empfohlen werden. Da die Biorepair Mundspülung 4 % Alkohol enthält, sollte sie von kleinen Kindern, Schwangeren und abstinenten Alkoholkranken nicht verwendet werden. Allergische Reaktionen im Zusammenhang mit Biorepair sind nicht bekannt.

Sind die Biorepair Produkte auch für Vegetarier und Veganer geeignet?

Die Formeln der Zahncremes Biorepair und Biorepair mild und der Zahn- und Mundspülung sowie das Tuben- und Flaschenmaterial enthalten keine Rohstoffe aus tierischen Quellen. Die Produkte sind deshalb auch für Vegetarier und Veganer geeignet.

Die Biorepair Zahncreme Plus ist nicht vegan. Hier setzen wir Lactoferrin ein, einen natürlichen antimikrobiellen Stoff, der aus Kuhmilch gewonnen wird.

Zur Entwicklung unserer Produkte wurden keine Versuche am Tier durchgeführt. Generell sind Tierversuche für Kosmetika seit Jahren per Gesetz (Kosmetikverordnung und EU-Kosmetikrichtlinie) verboten.

Enthalten die Biorepair Zahncremes Mikropartikel aus Plastik?

Da alle Biorepair-Produkte dem Prinzip der Biomimetik folgen, verzichtet Biorepair grundsätzlich auf bedenkliche Inhaltsstoffe. In den Biorepair Zahncremes ist daher kein Mikro- oder Nanoplastik enthalten. Wir setzen in unseren Biorepair Zahnpasten keine Kunststoffkügelchen aus Polyethylen, so genannte Mikro-Beads, als Putzkörper ein. Zur Verwendung kommen ausschließlich Putzkörper, die mineralischen Ursprungs sind (Silica und Hydrated Silica).

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