Dreidimensionale, biphasische und funktionalisierte Nanostrukturen auf Titanoberflächen für Zahnimplantate

• Applicants: Professor Dr. Georg von Freymann; Professor Dr. Rudolf Steiner
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 79214323

Zahnimplantate müssen komplexe Funktionen erfüllen, da sie im Kontakt zu unterschiedlichen Gewebetypen stehen. Voraussetzungen sind eine schnelle und gute Verankerung im Knochen sowie ein fester Kontakt mit Bindegewebe und Mundschleimhaut. Das erfordert jeweils unterschiedlich angepasste Mikro- und Nanostrukturen der Implantatoberfäche an den jeweiligen Kontaktstellen. Im beantragten Vorhaben werden zunächst Zelltyp-spezifisch optimierte Strukturen identifiziert, sowie die Grundlagen für eine großflächige Strukturierung auf gekrümmten Oberflächen gelegt. Die Strukturierung mittels 3D Laserlithographie erfolgt hier auf kleinen, ebenen Flächen (ca. 1 mm2), wobei unterschiedliche, teils biphasische Motive mit variierenden Dimensionen unter Verwendung der in der ersten Projektphase etablierten Zellmodelle vergleichend analysiert werden. Darauf aufbauend werden zunächst ebene großflächige Strukturen erzeugt, die dann in Kokulturen unterschiedlicher Zelltypen hinsichtlich Ihrer Biokompatibilität überprüft werden. Anschließend erfolgt die Etablierung der Herstellung großflächiger Strukturen auf gekrümmten Flächen bis hin zur Strukturierung von Implantat-Oberflächen. Parallel dazu wird ein Weichgewebemodell aufgebaut. Dieses soll eine Bewertung der strukturierten Implantate insbesondere hinsichtlich der Adhäsion und Differenzierung von Bindegewebe und Mundschleimhaut im Kontext der Periimplantitis- Vorbeugung ermöglichen.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1327: Optically Generated sub-100-nm Structures for Biomedical and Technical Applications
• Participating Person: Professor Dr. Martin Wegener