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Hohlkathodenverfahren

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik

Hohlkathoden Rundquelle in Betrieb

Beschichtung von Zahnimplantaten

In der Zahnmedizin gehören Implantate zu den wichtigsten Innovationsträgern. Während die Verankerung der Implantate im Kiefernknochen (Osseointegration) heute als weitgehend gesichert gilt, kommt es nach mehreren Jahren häufig zum Implantatverlust, verursacht durch von außen eingedrungene Mikroorganismen (Periimplantitis).

Als Werkstoff für Zahnimplantate hat sich heute Titan weitgehend durchgesetzt, da das natürliche Oberflächenoxid des Titans eine sehr zuverlässige bio-inerte Oberfläche bietet. Durch Einstellen einer definierten Oberflächen-Rauhigkeit kommt es zu einer mechanisch stabilen Verbindung zum Knochen.

Komplexer ist die Situation bei der zuverlässigen Abdichtung des Implantats durch die Zellen der Mundschleimhaut. Hier muss die Anlagerung von Gingiva-Zellen unterstützt, die Akkumulation von Plaque-Bakterien jedoch gehemmt werden. Zudem sind bei einem möglichen Rückzug des Zahnfleischs kosmetische Aspekte zu berücksichtigen. Die Wechselwirkung zwischen lebendem Gewebe und den physikalisch-chemischen Oberflächen-Eigenschaften von Werkstoffen ist dabei ein hochinteressantes, interdisziplinäres, aber noch wenig untersuchtes Forschungsfeld.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Clinical House Europe GmbH und dem IST wurde der Einsatz von Vakuum-Beschichtungsverfahren für Zahnimplantate untersucht. Mit Hilfe des Gasfluss-Sputterverfahrens wurden keramische Dünnschichtsysteme auf Implantaten aufgebracht. Dabei stand der Bereich der Periointegration im Mittelpunkt, insbesondere Fragen von Zellverträglichkeit, Mikrostruktur, Oberflächentopographie, mechanischer Belastbarkeit und Farbe.

Das Gasfluss-Sputterverfahren eignet sich zum einen als Hochrate-Verfahren besonders für die Herstellung von hochwertigen Metalloxiden und -nitriden, zum anderen ist es als Gasstrom-basiertes Verfahren sehr gut an die Beschichtung komplexer dreidimensionaler Geometrien angepasst, wie sie Zahnimplantate darstellen. Bezüglich Zellverträglichkeit, Härte und Verschleißbeständigkeit haben sich insbesondere glatte Zirkoniumnitridschichten als sehr leistungsfähig erwiesen.

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Zuletzt aktualisiert am: 2013-09-22 21:57:42 CEST
Quelle: http://hohlkathoden.fraunhofer.de/de/anwendungen/beschichtung-zahnimplantate/
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