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EMPA: Auf den Zahn gefühlt - Materialforschung an dentalen Implantaten (17. Wissenschaftsapéro der Empa-Akademie)

Dübendorf (ots)

In der Zahnmedizin setzen sich Implantate
gegenüber der herausnehmbaren Prothese immer mehr als 
Standardbehandlung durch. Am 17. Wissenschaftsapéro der Empa 
präsentierten drei Referenten ihre Erfahrungen aus der Forschung und 
Praxis in diesem zahnmedizinischen Trend.
Am Wissenschaftsapéro berichtete der Zürcher Uniprofessor Dr. med. 
dent. Christoph Hämmerle als erster von drei Referenten über die 
Verwendung von Implantaten in der zahnärztlichen Praxis.
Der perfekte Zahn Implantate sind eine Revolution in der 
zahnmedizinischen Versorgung. Dank ihnen ist es möglich, verlorene 
Zähne komplett durch Fremdmaterialien zu ersetzen. Von einem 
natürlichen Zahn lässt sich der künstliche optisch nicht 
unterscheiden und auch die Funktionstüchtigkeit ist voll gegeben. 
Nach zehn Jahren sind bis zu 95% der Implantate noch 
funktionstüchtig im Mund der PatientInnen. Allerdings spielen dabei 
die Lebensgewohnheiten der PatientInnen ein grosse Rolle. Nikotin-, 
Alkohol- oder Drogenmissbrauch können die Erfolgsquote dramatisch 
verringern. Implantate stellen künstliche Wurzeln dar. Sie bestehen 
heute aus Titan und werden in den Kieferknochen eingebracht. 
Innerhalb weniger Wochen wachsen sie in den Knochen ein. Das 
umliegende Weichgewebe umschliesst die künstliche Wurzel. Die Krone, 
der sichtbare Teil des Zahnersatzes, ist aus Keramik gefertigt und 
wird auf die implantierte Zahnwurzel aufgeschraubt. Es braucht 
einiges an Erfahrung und Fingerspitzengefühl, um sie so zu 
modellieren, dass das dunkle Titan nicht durch die Keramik hindurch 
schimmert und so das Erscheinungsbild beeinträchtigt.
Implantate aus Keramik Mit einer keramischen Zahnwurzel bestünde 
dieses ästhetische Problem nicht. Dies ist aber nicht der einzige 
Grund, weshalb seit langem das Interesse besteht, nichtmetallische 
Werkstoffe für die Zahnwurzel zu verwenden. Ein Teil der 
PatientInnen reagiert nämlich auf metallische Werkstoffe im Mund 
sehr empfindlich. Der zweite Referent ist deshalb zuversichtlich, 
dass Keramik eine Alternative zum Titan als Implantatwerkstoff sein 
kann. Dr. Wolfram Weber von der Metoxit AG in Thayngen stellte dem 
Publikum die Forschungsergebnisse von neuen Keramikwerkstoffen vor. 
Das 1985 in die Orthopädie eingeführte Zirkonoxid (ZrO2) ebnete den 
Weg für Anwendungen im Dentalbereich, da seine Festigkeit mit 1200 
MPa diejenige des Titans sogar noch übertrifft. Während die 
Biokompatibilität (Körperverträglichkeit) des keramischen Materials 
ausser Frage steht, ist ebenfalls das Anwachsen des Implantates an 
den Kieferknochen ausschlaggebend für den klinischen Erfolg. Um dies 
zu optimieren, sind die Oberflächeneigenschaften und das 
Einwachsverhalten der keramischen Implantate Gegenstand aktueller 
Forschung.
Interaktion von Zellen und Material Auf diese Forschung ging im 
abschliessenden Vortrag Dr. Arie Bruinink vom MaTisMEd-Team der Empa 
ein. Für das Anwachsen des Knochens spielt die Interaktion zwischen 
Zellen und Material eine entscheidende Rolle. Die 
Oberflächenbeschaffenheit des Implantates, d.h. seine 
Oberflächenstruktur und -chemie, sowie die Substanzen, die es 
freisetzt, bestimmen die Zellreaktionen. Daneben beeinflusst auch 
die mechanische Belastung die Funktionalität der Zellen. Um ein 
besseres Bild von der Material-Zell-Interaktion zu gewinnen, wird 
mit Zellkulturen erforscht, auf welche Umgebung welche Zellen mit 
welcher Antwort reagieren. Für die Langzeitbeobachtung wird an der 
Empa ein konfokales Laser- Scanning-Mikroskop eingesetzt. Bilder, 
die nach bestimmten Zeiteinheiten (z.B. 15 Minuten) von 
verschiedenen Fokusebenen des Präparats aufgenommen wurden, werden 
zu einem Film zusammengesetzt. Diese Methode erlaubt es, 
Aufenthaltsort und Migration einzelner Zellen und deren Form genau 
zu analysieren und darüber hinaus das Verhalten einzelner Zellen mit 
der Oberflächenstruktur in Zusammenhang zu bringen. In naher Zukunft 
werden so Aussagen gemacht werden können, welche 
Oberflächeneigenschaften für einen bestimmten Zelltyp wichtig und 
welche nur von geringer Bedeutung sind.
------------------------------------------------------ Was ist der 
Wissenschaftsapéro? An den regelmässig stattfindenden 
Wissenschaftapéros greift die Empa- Akademie fachlich und 
gesellschaftlich relevante Fragestellungen auf. Jeweils drei bis 
vier ReferentInnen aus Forschung, Politik und Wirtschaft 
präsentieren in ihren Vorträgen Ergebnisse und Absichten zu dem 
behandelten Thema. Anschliessend stehen sie auch den nicht mit dem 
Fach vertrauten Gästen entweder in der Diskussionsrunde oder beim 
Apéro Rede und Antwort. Der nächste Wissenschaftsapéro findet als 
Podiumsdiskusstion statt am 29. Juni 2004 zum Thema "Nanotechnologie 
zwischen Chance und Risiko". Ort: Empa, Dübendorf, Zeit: 16.30. Es 
ist keine Anmeldung erforderlich. 
Autor
Dominik Lang, Abt. Kommunikation/Marketing
Redaktion/Kontakt
Rémy Nideröst, Abt. Kommunikation/Marketing, Tel. 044/823 45 98,  
remigius.nideroest@empa.ch

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