Sumita Mitra (IN/US)

Gewinnerin des Europäischen Erfinderpreis 2021

Sumita Mitra (IN/US)

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Kategorie: Nicht-EPO-Staaten

Sektor: Zahnheilkunde

Unternehmen: 3M Innovative Properties Company

Patente: EP1225867EP1227782EP1229886EP1771143

Erfindung: Nanomaterialien für ein neues Lächeln

Die indisch-amerikanische Chemikerin Sumita Mitra hat eine nanomaterialbasierte Zahnfüllung entwickelt, die durch größere Festigkeit, bessere Abrasionsbeständigkeit und höchste Ästhetik besticht. Mitra hat die Nanotechnologie erstmals zur Herstellung von Füllmaterial eingesetzt, und mittlerweile wurden Dentalprodukte auf der Grundlage ihrer Erfindung bereits für mehr als eine Milliarde Zahnrestaurationen weltweit verwendet.

Bis Ende der 1990er-Jahre dauerte die mühsame Suche in der Zahnmedizin nach dem optimalen Material zur Füllung und Reparatur kariöser oder beschädigter Zähne. Die üblichen Optionen (Mikrofüllerkomposite und Hybridkomposite) waren entweder nicht stabil genug für die Bissflächen, oder sie wurden mit der Zeit stumpf und unansehnlich.

Im Rahmen ihrer Tätigkeit in der Oral Care-Sparte des weltweit agierenden US-amerikanischen Konzerns 3M fasste Sumita Mitra den Entschluss, eine Alternative zu finden. Das eigentliche Problem war die Partikelgröße: Hybridkomposite waren aus Quarz, Glas oder Keramik hergestellt. Durch die tagtägliche Nutzung verschliss das bindende Harz, sodass die Partikel allmählich aus der Oberfläche ragten. Die Mikrofüller enthielten lose gepackte Partikel, wodurch die Füllung wenig stabil war. Zunächst integrierten Mitra und ihr Team einheitliche Nanopartikel mit einer Größe von etwa 20 Nanometern in die Harze. Diese hatten zwar bessere mechanische und optische Eigenschaften, waren aber für die Zahnmedizin noch immer nicht geeignet. Dann versuchten sie es mit einem neuen Ansatz und entwickelten eine Technik zur Herstellung lose gepackter Cluster von Nanopartikeln unterschiedlicher Größe. Diese Nanocluster kombinierten sie mit präzise konzipierten einzelnen Nanopartikeln mit verschiedenen Durchmessern. Dadurch ergab sich ein widerstandsfähiges, haltbares und glänzendes Material mit ausgezeichneten Verarbeitungseigenschaften. Durch Zugabe winziger Mengen von Pigmenten und Änderung der chemischen Zusammensetzung der Nanopartikel gelang es dem Team außerdem, eine Reihe von Farbtönen zu schaffen, um eine optimale Anpassung an die Zähne der einzelnen Patienten zu ermöglichen.

Ein Meilenstein in der Zahnbehandlung

Mitras bahnbrechendes Füllungsmaterial Filtek™ Supreme Universal wurde 2002 von 3M auf den Markt gebracht. Die Produktreihe basiert nach wie vor auf ihrem patentierten Material. Neue Generationen von Filtek wurden 2005, 2012 und 2019 eingeführt. Die Technologie und die Produkte, die aus Mitras Arbeit hervorgegangen sind, werden heute von Zahnärzten rund um den Globus zum Wohle zahlloser Patienten eingesetzt.

Nach 32-jähriger Tätigkeit bei 3M trat Mitra 2010 in den Ruhestand. Für Forschung und Entwicklung ist sie jedoch noch immer aktiv: Sie betreibt eine eigene Consultingfirma, außerdem ist sie ehrenamtlich in ihrer Gemeinde tätig und setzt sich dafür ein, junge Menschen für die Wissenschaft zu begeistern.

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