Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Aufwändige klinische Studien untersuchen, ob eine Creme hautverträglich ist, eine Zahnpasta den Zahnschmelz stärkt oder schädigt und ein Shampoo die Haarstruktur verbessert. Werkstoffmechanische Untersuchungen am Fraunhofer IMWS erlauben es, solche Fragen bereits im Vorfeld zu beantworten.
Mechanismen in Mikrostrukturen aufzuklären, ist traditionell eine Expertise des Fraunhofer IMWS – beispielsweise, wenn es gilt, neue Materialien der Mikroelektronik zu charakterisieren. In der Mund- und Zahnpflege hat die Forschungsgruppe unter Leitung von Dr. Andreas Kiesow schon häufig werkstoffmechanische Fragen beantwortet: Ob und wie wirken fluoridierte Zahnpasten oder Mundspüllösungen auf Zähne? Wie ist die Mikrostruktur von Zähnen, Dentalprothesen oder auch Knirscherschienen im Einsatz, vor und nach Pflege und Reinigung?
Die Reinigungsprozesse, etwa das Zusammenspiel von Borstenspitze, Zahn oder Prothese und dem Reinigungsmedium, lassen sich auf der Mikroebene analysieren, wo sich winzige Reibungsprozesse abspielen. Diese Mechanismen aufzuklären, betont Dr. Andreas Kiesow, biete für Medizin und Kosmetikindustrie nicht nur im Dentalbereich, sondern auch für Haare, Nägel und Haut neue Möglichkeiten. Erste Kosmetikhersteller sind bereits eingestiegen: Mithilfe hochsensitiver chemischer Oberflächenanalytik lässt sich zum Beispiel ermitteln, ob und wie Wirkstoffe aus einem Shampoo in Haare eingelagert werden.
Spezielle Geräte am Fraunhofer IMWS erlauben die Simulation der Wechselwirkungen zwischen Cremes und Gewebe oder auch eines Bürstprozesses mit behandelten und unbehandelten Haaren. Die Analyse natürlicher Gewebeproben ist im so genannten »environmental scanning electron microscope« möglich. »Die sehr plastischen Informationen aus dem Elektronenmikroskop können außerdem dazu beitragen, Wirkmechanismen weiter aufzuklären und die Qualität eines Pflegeprodukts zu optimieren«, sagt Kiesow.