Während die Titanlegierung Ti6Al4V bisher den Werkstoffstandard für Zahnimplantate darstellt, gewinnt Zirkonoxid (ZrO2) in der Implantologie zunehmend an Bedeutung. Hintergrund sind vornehmlich ästhetische Vorteile, eine hohe Biokompatibilität sowie suffiziente mechanische Eigenschaften.
Als innovatives Forschungsfeld, etabliert sich ZrO2 zunehmend für die Herstellung von wurzelanalogen Implantaten (sog. ROI; „root-analogue implants“). Hierfür sind additive Fertigungsverfahren (3D-Druck) besonders geeignet, da sie die Gestaltung hochindividueller Designs zulassen und im Gegensatz zu substraktiven Fertigungsverfahren (Fräsen) nicht durch die Form der Schleifkörper limitiert sind. Weiter ist eine individuellere und präzisere Strukturierung der Oberfläche möglich, welche das Einwachsen des Implantates in den Kieferknochen begünstigt.
In diesem Projekt wird das Druckmaterial optimiert und verschiedene Strukturierungen der Oberfläche im Druckprozess entwickelt. Der Einfluss der Oberflächenstrukturierung auf die mechanischen Eigenschaften und die Zellansiedlung wird anschließend untersucht. Neben der biokompatiblen und biomechanischen Optimierung von ZrO2-Implantaten liegt der weitere Fokus auf der Interaktion zwischen Implantat und Knochen im Sinne der Osseointegration. Die Untersuchungen zur Osteoimmulogie befassen sich mit der Beeinflussung der Makrophagenpolarisierung durch Zirkoniumdioxidoberflächen und dessen Auswirkungen auf die langfristige Implantatstabilität. Die gezielte Modifikation der Implantatoberfläche zielt auf eine Förderung des Knochenanwachstums und eine stabile Verankerung im Kieferknochen ab.
Damit zielt die Weiterentwicklung von Zirkonoxid-Implantaten auf die Schaffung von langlebigen und funktionalen Lösungen ab, die gleichzeitig eine optimale Integration in den Kieferknochen gewährleisten. Darüber hinaus liegt ein Fokus auf der Bezahlbarkeit, um den Zugang zu dieser innovativen Technologie für eine breite Patientengruppe zu ermöglichen.
3D-Druckverfahren Fused Filament Fabrication (FFF) Beispiele gedruckter und gesinterter Gewinde
