Nanostrukturierte Zahnimplantate aus Zirkonoxid
Bislang wurden für den Zahnersatz traditionell Titanimplantate verwendet. Da Patienten zunehmend ästhetisch ansprechendere und metallfreie Lösungen nachfragen, suchen Forscher nach geeigneten Alternativen.
Im Nano-Argovia-Projekt ZIRYT untersucht ein interdisziplinäres Team, wie sich mithilfe einer nanostrukturierten Oberfläche Zahnimplantate aus Zirkonoxid herstellen lassen, die eine ästhetisch ansprechende und metallfreie Alternative zu Titanimplantaten bieten.
Derzeit strahlen Fachleute die Oberfläche des im Kiefer verankerten Implantatteils in einem aufwendigen Verfahren an und ätzen sie mit Säuren, um eine geeignete Oberflächenmikrostruktur zu schaffen, die das Einwachsen von Knochenzellen fördert.
Ziel von ZIRYT ist es, eine nanostrukturierte Oberfläche allein durch gezielte Wärmebehandlung zu erzeugen. Dies ist möglich, da Zirkoniumdioxid unter Einwirkung von Wärme an der Oberfläche Kristalle bildet, die die Nanostruktur erzeugen.
ZIRYT hat sich zudem zum Ziel gesetzt, zu ermitteln, wie sich die Nanostrukturierung der Zirkondioxid-Oberfläche in vitro auf die Integration von Knochengewebe auswirkt. Die Forscher untersuchen, wie unterschiedliche Ausgangsmaterialien und Wärmebehandlungsverfahren die Kristallstruktur und die Oberflächentopografie beeinflussen. Mithilfe modernster Analysemethoden und verschiedener Zellkulturmodelle bewerten die Forscher die Wechselwirkung zwischen Implantatmaterial und Gewebe. Dies wird ihnen helfen, die ideale Oberflächenstruktur und die Anforderungen an die Herstellung zu bestimmen.
Das Projekt wird dazu beitragen, die Herstellung von Zahnimplantaten aus Zirkoniumdioxid der nächsten Generation zum Wohle der Patienten zu ermöglichen.
Bildergalerie

Die Oberfläche von Zahnimplantaten aus Zirkonoxid steht in direktem Kontakt mit dem Knochen und dem Weichgewebe. Die Wechselwirkung zwischen Material und Zellen ist entscheidend für eine langfristige Integration. 
Die Masterstudentin Larissa Wasmer führt EBSD-Analysen am High-End-Jeol-System zur Bestimmung von Korngrössen, kristallografischen Orientierungen und Phasenverteilungen durch. Die hohe räumliche Auflösung ermöglicht die Charakterisierung mikrostruktureller und kristallografischer Merkmale bis in den Submikrometerbereich. 
Die Empyrean-Mehrzweck-Röntgenplattform von Malvern PANalytical zur kristallografischen Analyse von Pulvern, Dünnschichten, Nanomaterialien und festen Objekten.
Projektdetails
- Typ
- Forschungsprojekt
- Forschungsfeld
- Funktionale Materialien und Oberflächen
- Hochschule/Institut
- Hochschule für Life Sciences FHNW / Institut für Medizintechnik und Medizininformatik
- Partner
- Universitätszentrum für Zahnmedizin Basel (UZB)
Departement für Biomedizin, Universität Basel
Institut Straumann AG - Förderung
- Swiss Nanoscience Institute (SNI)
- Laufzeit
- 2024-2025
- Leitung
- Dr. Nadja Rohr, Universitätszentrum für Zahnmedizin Basel (UZB)
- Team
- Prof. Géraldine Guex, UZB
Prof. Michael de Wild, FHNW
Dr. Raphael Wagner, Institut Straumann AG
Kontakt
Prof. Dr. Michael de Wild
- Telefon
- +41 61 228 56 49
- michael.dewild@fhnw.ch
