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The microbial community in soil samples from two long-term contaminated sites was characterized by using culture-dependent and culture-independent methods. The two sites investigated contained high amounts of heavy metals and were located in the upper Silesia Industrial Region in southern Poland. The evaluation of the aerobic soil microbial population clearly demonstrated the presence of considerable numbers of viable, culturable bacteria at both sites. A high fraction of the bacterial population was able to grow in the presence of high amounts of metals, i.e. up to 10 mM Zn²(+), 3 mM Pb²(+) or 1 mM Cu²(+). Site 1 contained significantly (P0.05) lower bacterial numbers growing in the presence of 10 mM Zn²(+) than site 2, while the opposite was observed for bacteria tolerating 1 mM Cu²(+). This coincided with the contents of these two metals at the two sites. Ecophysiological (EP) indices for copiotrophs (r-strategists) and oligotrophs (K-strategists) pointed to high bacterial diversity at both sites. Fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis indicated that Actinobacteria and Proteobacteria represent the physiologically active fraction of bacteria at the two sites. Shannon diversity (H') indices for FISH-detected bacterial phylogenetic groups were not significantly different at the two sites.

In der Zahnmedizin nimmt die subtraktive Materialbearbeitung eine zentrale Stellung ein. Hierzu zahlen die Entfernung von zerstortem, sprich kariosem Zahngewebe, sowie das Beschleifen von Zahnen zur Aufnahme von Fullungen und Kronen. Bestehen letztere zudem aus hochwertigen Keramiken, erfolgt deren dreidimensionale Formgebung derzeit mit mehrachsigen NC-Frasmaschinen. Nichts liegt naher, als die konventionellen Fraser oder diamantierten Schleifkorper vorteilhaft durch einen materialbearbeitenden Laser zu substituieren. Die punktuelle Erhitzung der sproden Materialien Schmelz, Dentin oder Dentalkeramik im Laserfokus verhinderte allerdings bisher eine schadigungsarme Formgebung. Laserstrahlquellen mit Pulslangen im Femtosekundenbereich hingegen eroffnen hervorragende Perspektiven, da thermisch bedingte Schaden – so genannte Kollateralschaden – am Material nahezu ausbleiben. Ein erfolgreicher Einsatz von Femtosekundenlaser in der Zahnmedizin erfordert leistungsstarke Strahlquellen, eine ergonomische und sichere Strahlfuhrung in den Patientenmund sowie einen effektiven und selektiven Materialabtrag, welche im Rahmen von F&E-Verbundprojekten des Bundesministeriums fur Bildung und Forschung (BMBF) derzeit realisiert werden.

There is a proven potential of femtosecond lasers for medical applications like cornea shaping [1] , ear surgery or dental surgery [2] . Minimal invasive treatment of carious tissue has become an increasingly important aspect in modern dentistry. State of the art methods like grinding using turbine-driven drills or ablation by Er:YAG lasers [3] generate mechanical and thermal stress, thus generating micro cracks of several tens of microns in the enamel [4] . These cracks are starting points for new carious attacks and have to be avoided for long term success of the dental treatment. By using femtosecond lasers (1 fs =10 −15 s ) for ablating dental tissue, these drawbacks can be overcome. We have demonstrated that femtosecond laser ablation offers a tool for crack-free generation of cavities in dental tissue. Furthermore, spectral analysis of the laser induced plasma has been used to indicate carious oral tissue. Our latest results on femtosecond laser dentistry will be presented, demonstrating the great potential of this kind of laser technology in medicine.

Caries – the most frequent cause for dental surgery – still is mainly treated with conventional mechanical drills, although lasers have meanwhile been successfully applied to various clinical disciplines. Since ultrashort laser pulses with sufficient pulse energies have only been available at low repetition rates (< 1 kHz) in recent decades, solely continuous wave radiation or pulse durations longer than thermal diffusion processes were applied with the result of severe thermal damage and pain. In this report we present results on dental tissue ablation obtained with a novel thin disk Yb:KYW regenerative amplifier system that does not require chirped pulse amplification (CPA). We show that femtosecond laser pulses provide us with today’s optimal tool to treat dental decay in an acceptable time, in an excellent quality, and with unsurpassed caries selectivity. The superior quality is a result of the non-thermal laser-tooth interaction. All our results are based on environmental scanning electron microscopy.

Die Pflanze Stevia rebaudiana Bertoni ist in Paraguay beheimatet. Moisés Santiago Bertoni beschrieb sie erstmals 1899. Die indigenen Völker aus Paraguay und Brasilien nutzen sie schon sehr viel länger als Süßungsmittel und Medizin. Bei ihnen ist die Pflanze unter dem Namen Kaà hê-ê bekannt. Im asiatischen Raum, vor allem in Japan, und in südamerikanischen Ländern wird Stevia schon mehrere Jahre eingesetzt. Seit 2008 ist der Stevia-Süßstoff in der Schweiz und in den USA zugelassen. In Frankreich gibt es eine Ausnahmeregelung. In den anderen EU-Ländern sind diverse Steviaprodukte erhältlich. Sie dürfen aber nicht als Lebensmittel oder Lebensmittelzusatzstoff deklariert werden. Die Toxizitätsfrage war bisher nicht eindeutig geklärt. 2008 hat JECFA den ADI der Steviolglykoside auf 4 mg/kg KG/Tag erhöht. Anfang 2010 gab es von der EFSA schlussendlich eine positive Sicherheitsbewertung. Eine baldige Zulassung in der EU ist damit näher gerückt. In den Steviablättern bilden sich durch Photosynthese süßschmeckende Komponenten. Die Steviolglykoside Steviosid und Rebaudiosid A haben die größte Bedeutung. Wichtige Inhaltsstoffe sind außerdem die enthaltenen Mineralstoffe und sekundären Pflanzeninhaltsstoffe. Einige Studien belegen die positive Wirkung von Steviosid auf den Blutzuckerspiegel und den Blutdruck. Außerdem ist es kalorienarm und wirkt u.a. immunmodulierend, bakterizid und möglicherweise auch antiamnestisch. Weiters ist es nicht kariogen und besitzt plaquehemmende Wirkung. Steviaprodukte können in verschiedenen wirtschaftlichen Branchen eingesetzt werden. In der Lebensmittelindustrie kann Stevia z.B. zur Herstellung von Erfrischungsgetränken, Milchprodukten, Back- und Süßwaren verwendet werden. Die Pharmazeutische Industrie kann von Stevia vor allem aufgrund seiner antimikrobiellen, antibakteriellen, entzündungsmindernden und antioxidativen Wirkung profitieren. Im Bereich der Landwirtschaft könnten Stevia-Extrakte möglicherweise als Bio-Pestizid verwendet werden., The species Stevia rebaudiana Bertoni is native to Paraguay. Moisés Santiago Bertoni described it for the first time in 1899. The indigenous populations of Paraguay and Brazil have been using it as a sweetener and medicine for much longer than that. They know the plant as kaà hê-ê. In the Asian region, especially Japan, and in South American countries Stevia has been used for several years. Since 2008 Stevia has been licensed in Switzerland and the USA as a sweetener. In France an exceptional rule is being employed. In other EU countries various Stevia products are available, but it is forbidden to declare them as foodstuffs or food additives. The question of toxicity has not been clarified definitely. In 2008 the JECFA increased the ADI of steviol glycosides to 4 mg/kg body weight/day. At the beginning of 2010 a positive safety review was conducted by the EFSA. Because of this an approval in the EU is approaching. In the leaves of Stevia sweet tasting components are created by photosynthesis. The glycosides stevioside and rebaudioside A have the greatest significance. Important ingredients are in addition mineral nutrients and secondary plant substances. Some studies support the positive effects of stevioside on blood sugar level and blood pressure. Besides it is low in calories and acts, inter alia, immunemodulating, bactericidal and potentially antiamnestic. Furthermore it is not cariogenic and has an antiplaque effect. Stevia products can be employed across different economic sectors. In the food industry Stevia can be, for example, used in the production of soft drinks, dairy products, bakery products and confectionery. The pharmaceutical industry stands to gain from Stevia particularly with regard to its antimicrobial, antibacterial, anti-inflammatory and antioxidative effect. In the agricultural sector extracts of Stevia could possibly be used as a biological pesticide.

Der Laser hat sich in vielen medizinischen Bereichen als Instrument zur Therapie und Diagnose etabliert. Durch die Moglichkeit beruhrungsfrei, auserst lokal und minimal- invasiv arbeiten zu konnen, stehen Laser mittlerweile in direkter Konkuirenz zu mechanischen Instrumenten, wie dem Skalpell und der Turbine. Insbesondere in der Zahnmedizin zeigt sich der Vorteil von Laserstrahlquellen sehr deutlich. So besteht prinzipiell die Moglichkeit der lokalisierten und schmerzfreien Behandlung von kariosem Zahnhartgewebe, was in den vergangen Jahrzehnten eine Vielzahl von Untersuchungen zur Wechselwirkung von Laserstrahlung mit unterschiedhchsten Parametern (Wellenlangen vom fernen Infraroten bis ins Ultraviolette, kontinuierlicher Betrieb bis hin zu Pulsdauern im Pikose- kundenbereich,....) mit Zahnhartsubstanz stimulierte. Allerdings konnte bislang die Pro- blematik der Erzeugung von Mikrorissen („shock affected zones“) und von grosen warmebeeintrachtigten Bereichen („heat affected zones“) bei deost werden.

In dental laboratories soldering is used almost exclusively for thermal combination in dental alloys. Despite careful techniques soldered joints always show low tensile strength with a wide range of values (1). The causes of this are: 1st) incomplete filling of soldering gap, 2nd) many partially connected shrinkholes, 3rd) small diffusion zones, 4th) oxide-and flux inclusions, 5th) microcracks in the connecting zone (2). These problems become apparent especially if alloys with extremely diverse expansion coefficients like, for instance, precious alloy DegulorR M with non-precious alloy WironiumR have to be soldered. Etched cross sections of this combination show that the edges of the WironiumR sample do not differ from their original form. The bonding is achieved almost exclusively by adhesion, since diffusion of solder components hardly occurs and under the most favourable conditions only extends to a few micrometers. This is confirmed by distribution of the element gold recorded by wavelength dispersive x-ray spectroscopy (WDS). In order to obtain strong joints for clinical use, however, the connection planes have to be enlarged in dental laboratory and this hinders appearance, cleaning properties and parodontal hygiene.