Personalisierte Zahnimplantate für mehr Stabilität und weniger Komplikationen
Marzena SickingDie MHH entwickelt im DFG‑Verbund FOR 5250 maßgeschneiderte Zahnimplantate. Ziel sind bessere Einheilung, antibakterielle Oberflächen und optimierte Belastung.
Ein interdisziplinärer Forschungsverbund unter Leitung der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) entwickelt implantologische Konzepte, die individuell an die Knochensituation einzelner Patientinnen und Patienten angepasst werden. Der Verbund FOR 5250 wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für weitere vier Jahre gefördert und soll biomechanisch optimierte und antibakteriell wirkende Implantate hervorbringen.
Warum personalisierte Implantate?
Konventionelle Implantate sind standardisiert – und funktionieren für die große Mehrheit der Fälle zuverlässig. Dennoch kommt es in bestimmten Situationen zu Komplikationen, etwa bei ungleichmäßiger Belastung während der Einheilphase, bei reduzierter Knochendichte oder bei bakteriellen Entzündungen. Der Forschungsverbund möchte Implantate entwickeln, die diesen individuellen Risikofaktoren besser gerecht werden als bisherige Standardlösungen.
3D‑Druck ermöglicht patientenspezifische Strukturen
Im Zentrum des Ansatzes steht eine computergestützte Simulation, die bereits vor der Herstellung des Implantats analysiert, wie Kaukräfte im Knochen wirken. Auf dieser Grundlage lässt sich bestimmen, welche innere Struktur das Implantat benötigt, um Belastungen gleichmäßig zu verteilen und mechanische Schwachstellen zu vermeiden.
Diese digitale Modellierung wird anschließend in einem additiven Fertigungsverfahren umgesetzt. Beim 3D‑Druck entsteht Schicht für Schicht ein sogenanntes gradiertes Implantat, dessen innere Architektur auf die jeweilige Knochensituation abgestimmt ist. Die Forschenden wollen damit erreichen, dass das Implantat biomechanisch harmonischer in den Kiefer eingebunden wird und somit langfristig stabil bleibt.
Antibakterielle Oberflächen sollen Biofilme verhindern
Neben der mechanischen Anpassung spielt auch die Gestaltung der Implantatoberfläche eine entscheidende Rolle. Die additiv gefertigten Implantate werden zunächst mechanisch und chemisch vorbehandelt, um eine Oberfläche zu erzeugen, an der sich knochenbildende Zellen optimal anlagern können.
Darüber hinaus arbeitet das Team an Beschichtungen mit Magnesiumlegierungen. Diese sollen die Osseointegration fördern und gleichzeitig antibakterielle Eigenschaften besitzen. Eine geringere bakterielle Anlagerung könnte die Entstehung periimplantärer Entzündungen reduzieren – eine der zentralen Herausforderungen in der modernen Implantologie.
Spezielle Anforderungen bei älteren Patientinnen und Patienten
Bereits in der ersten Förderphase entwickelte der Verbund ein funktionales Modellsystem für ein verbessertes Standardimplantat. In der nächsten Phase sollen die Konzepte auf Patientengruppen mit besonderen Anforderungen übertragen werden, insbesondere auf ältere Menschen, deren Knochenstruktur häufig altersbedingt reduziert ist.
Ziel ist eine implantologische Versorgung, die sich stärker an anatomischen und biologischen Unterschieden orientiert und dadurch zuverlässiger und langlebiger wird. Bis zur klinischen Anwendung sind jedoch weitere Forschungsstufen notwendig; der Austausch mit potenziellen Industriepartnern besteht bereits.
Klinische Relevanz für Zahnärzte
Personalisierte Implantate könnten vor allem dann Vorteile bringen, wenn die Knochendichte reduziert ist oder besondere biomechanische Anforderungen bestehen. Durch die Anpassung der inneren Struktur ließe sich die Belastungsverteilung verbessern und das Risiko einer frühen Überlastung minimieren.
Auch antibakterielle Magnesiumbeschichtungen sind vielversprechend, da sie sowohl die Osseointegration unterstützen als auch die Biofilmbildung reduzieren könnten.
Der Ansatz befindet sich noch in der präklinischen Phase, eröffnet aber langfristig Perspektiven für Risikopatienten, bei denen herkömmliche Implantate an Grenzen stoßen.