Zahnimplantate: Forscher wollen Leidensweg verkürzen

Autozulieferer aus Ansbach arbeitet mit Wissenschaftlern aus der Region an einer Lösung, die Mehrfacheingriffe überflüssig macht - 09.02. 12:00 Uhr

ANSBACH  - Mit dem Verein „Medical Valley“ hat eine der Topbranchen der Region ein Gesicht bekommen. Tausende von Arbeitsplätzen hängen am Bereich Medizintechnik/Gesundheit. Zudem findet hier Spitzenforschung statt. Einige dieser Spitzenprojekte haben wir in unserer Serie „Fränkisches Medical Valley“ vorgestellt. Zum Abschluss geht es heute um die Erforschung patientenfreundlicher Zahn-Vollimplantate.

Projektleiter Roland Dörfner nimmt die Feineinstellung an der Spritzgießmaschine vor, mit der erste Versuche zur Fertigung von Vollimplantaten der neuen Generation unternommen werden.

Foto: Wonneberger

Projektleiter Roland Dörfner nimmt die Feineinstellung an der Spritzgießmaschine vor, mit der erste Versuche zur Fertigung von Vollimplantaten der neuen Generation unternommen werden.

Foto: Wonneberger

Wer heute einen Zahnersatz implantiert bekommt, hat in der Regel einen langen Leidensweg vor sich: Das Zahnfleisch wird geöffnet, der Kiefer aufgebohrt, das Implantat eingeschraubt und die Wunde vernäht. Vierzehn Tage später werden die Fäden gezogen, drei bis fünf Monate später das inzwischen verwachsene Zahnfleisch wieder aufgeschnitten, auf das Implantat ein Zwischenstück gesetzt, das später die Zahnkrone halten soll.

Wie kann man solche belastende, langwierige Mehrfacheingriffe vermeiden? Wie die Behandlungszeit entscheidend verkürzen und dabei vielleicht auch noch Kosten sparen? Seit eineinhalb Jahren arbeiten Forscher im fränkischen Medical Valley daran, dieses Problem zu lösen – und wichtige Etappen sind bereits geschafft.

Sprödes flexibel machen

Die Oechsler AG in Ansbach hat sich als Unternehmen der Kunststoffindustrie einen Namen gemacht, weltweit über 2000 Mitarbeiter, über 200 Mio. € Umsatz im vergangenen Jahr. Der Hersteller ist vorwiegend für die Auto- und für die Handyindustrie tätig, hat inzwischen besonderes Know-How im Bereich Keramik-Spritzguss – ein Verfahren, mit dem man spröde Keramik flexibel formbar machen kann.

Was mit Keramik funktioniert, das schafft Oechsler auch mit Metall, speziell mit dem festen, korrosionsbeständigen und leichten Titan – dem bevorzugten Werkstoff für medizinische Implantate. Und schon waren die Ansbacher mit an Bord bei dem Spitzenforschungsprojekt des Medical Valley. Zusammen mit einem Zahnmediziner der Uniklinik Münster, mit dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik an der Uni Erlangen und dem Zentralinstitut ZMP für neue Materialien und Prozesse in Fürth arbeiten Experten von Oechsler daran, ein zweiteiliges Zahnimplantat zu entwickeln, das wie das bisherige aus verschiedenen Materialien – nämlich Titan und Hochleistungskeramik – besteht, aber trotzdem in einem Schritt im Kiefer verankert werden kann.

„Unser Ansatz war, Bauteile zu schaffen, die wir schon bei der Fertigung verheiraten können, ohne einen zusätzlichen Werkstoff in Form eines Klebers einzusetzen“, beschreibt Projektleiter Roland Dörfler die Zielsetzung. Klingt für den Laien relativ einfach, ist für die Experten aber eine hochkomplexe Aufgabe, bei der es um unterschiedliches Materialverhalten geht und um eine möglichst lückenlose Verbindung zwischen Titanschraube und Keramikzwischenstück. „Es darf ja kein Spalt entstehen zwischen den Bauteilen, denn sonst könnten sich dort im Mund Bakterien ansiedeln, die dem Patienten Ärger bereiten würden“, verdeutlicht Dörfler.

Die Materialfrage scheint inzwischen geklärt zu sein. Jetzt geht es für die Forscher darum, einen schlüssigen Verbund zwischen der Titanschraube und dem Keramikstumpf zu schaffen, der auch den hohen mechanischen Belastungen standhält.

Und die sind enorm: Allein beim Kauen wendet der Mensch eine Kraft von bis zu 400 Newton auf, das entspricht einer punktuellen Belastung von bis zu 40 Kilogramm. Und auch beim Eindrehen der Schraube wirken enorme Kräfte auf das Implantat – umso größer, je weiter es in den Knochen eingedreht wird. Und dabei ist das Teil selbst nicht viel länger als höchstens zwei Zentimeter.

Ziel ist, bis Mitte 2013 ein Demonstrationsobjekt in Händen zu haben, „an dem man im wahrsten Sinne des Wortes begreifen kann, was wir erarbeitet haben“, sagt Oechsler-Technikvorstand Marco Wacker. Das Forschungsprojekt hat ein Gesamtvolumen von rund 1,0 Mio. €, Oechsler trägt einen Anteil von 400000 €, zu denen 23 Prozent der Staat mit Fördermitteln beiträgt.

„Mit Projektende 2013 sind wir vom marktfähigen Produkt aber noch meilenweit entfernt“, erläutert Wacker die Herausforderungen, die sich für ein Unternehmen aus wirtschaftlicher Sicht ergeben. Allein die medizintechnische Qualifikation kann sich bis zu sieben Jahre hinziehen.

Da ist ein langer Atem nötig, bis die Investitionen Früchte tragen. „Es lohnt sich aber trotzdem, wir gewinnen ja neue Erkenntnisse, die auch für andere Produkte einsetzbar sind“, sagt der Technikvorstand. Der Markt immerhin ist vielversprechend. Das Geschäft mit Zahnimplantaten hat in Deutschland nach seinen Angaben ein Volumen von gut 340 Mio. €, „da ist schon Musik drin“.