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Durch eine spezielle Anwendung der plasmachemischen Oxidation ist es Thüringer Forschern gelungen, eine poröse, bioaktive Oberfläche auf Titanimplantaten zu erzeugen.

In einer vorklinischen Studie konnten die Chirurgen, Materi- alwissenschaftler und Implan- tathersteller nachweisen, dass die neuartige Oberfläche im Vergleich zu herkömmlichen Implantatoberflächen ein mehr- fach festeres Einwachsen in das Knochengewebe ermöglicht. Seine Ergebnisse veröffent- lichte der Forschungsverbund der Uniklinik Jena kürzlich im Fachjournal Biomaterials. In den Knochen eingesetzte Implantate und Prothesen, die dauerhaft im Körper verbleiben sollen, müssen vor allem eines: schnell und sehr fest mit dem Knochengewebe verwachsen, um starken mechanischen Be- lastungen standhalten zu kön- nen. Das gilt für die Veranke- rung künstlicher Hüft-, Knie- oder Schultergelenke ebenso wie für Zahnimplantate im Kie- ferknochen. „Aktuell sehen wir uns in der Orthopädie und Unfallchirur- gie mit zwei zunehmenden Pro- blemen konfrontiert: Erstens die frühzeitige Auslockerung von künstlichen Gelenken, und zweitens die fehlende Stabili- tät von Titanimplantaten im durch Osteoporose geschwäch- ten Knochen“, sagt Dr. Michael Diefenbeck aus der Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederher- stellungschirurgie am Univer- sitätsklinikum Jena. Beide Fra- gestellungen geht der Unfall- chirurg mit Titanimplantaten an, die über eine neuartige Oberfläche verfügen. Entwickelt und getestet wurde die neue Implantatoberfläche im interdisziplinären Verbund mit Wissenschaftlern des INNOVENT e.V. in Jena, des In- stituts für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie an der Friedrich-Schiller-Univer- sität Jena und des Implantat- herstellers Königsee Implantate GmbH. Die spezielle Außen- schicht ist um ein Vielfaches dicker als die Titanoxidschicht auf herkömmlichen Implanta- ten oder Endoprothesen. Um sie herzustellen, modifizierte Dr. Christian Schrader von INNOVENT e.V. die Methode der plasmachemischen Oxida- tion, ein elektrochemischesVer- fahren, bei dem es zu einer Gas- entladungimElektrolytkommt. „Wir konnten auf den Implanta- ten eine Titanoxidmatrix reali- sieren,die eine feinporige Ober- fläche besitzt und in die Kal- zium und Phosphor eingelagert ist“, so der Chemiker. „Die Po- ren sollen das Anwachsen und Verankern von Knochenzellen, Osteoblasten am Implantat ver- bessern,und die bioaktiven Ele- mente deren Stoffwechsel be- schleunigen.“ In einer vorklinischen Studie konnten die Wissenschaftler an einem Tiermodell zeigen, dass die Implantate mit der neuen Oberfläche sich um ein Mehr- faches stabiler im Knochen ver- ankern als herkömmlicheTitan- implantate mit verschiedenen Oberflächen. Sowohl bei den mechanischen Belastungstests als auch bei histologischen Untersuchungen zur Neubil- dung von Knochengewebe di- rektanderImplantatoberfläche erwies sich die bioaktive Titan- oxidschicht als deutlich besser. „Diese neuen vorklinischen Er- kenntnisse sind nicht nur wis- senschaftlich interessant, son- dern legen die Grundlage für verträglichere und bioaktivere Implantate“, ist sich Prof. Dr. Klaus D. Jandt sicher. Der Spe- zialist für Biomaterialien hat den Lehrstuhl für Materialwis- senschaft an der Friedrich- Schiller-Universität Jena inne und arbeitet seit Jahren an der Entwicklung und Strukturie- rung von Materialien,die zu den verschiedensten Zwecken in biologische Systeme integriert werden. Das zweijährige Verbundpro- jekt wurde vom Freistaat Thü- ringen mit EU-Mitteln in Höhe von 700.000 Euro gefördert. Für die Königsee Implantate GmbH bot es die Möglichkeit zur interdisziplinären wissen- schaftlichen Zusammenarbeit. „Das stellt bei der Entwicklung neuerVerfahren für die Implan- tatherstellung und die Umset- zung in die industrielle Praxis einen wesentlichen Schwer- punktunserer langfristigen For- schungs- und Entwicklungs- strategie dar“, betont Geschäfts- führer Frank Orschler. Mit ihren bisherigen Erfah- rungen wollen die Wissen- schaftler die neuen Implantate anschließend auch klinisch tes- ten. „Sie könnten zum Beispiel bei Osteoporose-bedingten Brü- chen oder notwendigen Ver- steifungen zum Einsatz kom- men“, so Chirurg Diefenbeck. Die verantwortungsvollen kli- nischen Studien werden noch etwa fünf Jahre in Anspruch nehmen, bevor die neuen Im- plantate den Patienten zugute- kommen. Originalliteratur: Diefenbeck M, Mückley T, Schrader C, Schmidt J, Zankovych S, Bos- sert J, Jandt KD, Faucon M, Fin- ger U.The effect of plasma che- mical oxidation of titanium al- loy on bone-implant contact in rats. Biomaterials (2011), doi: 10.1016/j.biomaterials.2011. 07.046 Quelle: Uniklinikum Jena Neue Oberfläche für festeres Einwachsen Durch eine spezielleAnwendung der plasmachemischen Oxidation ist esThüringer Forschern gelungen,eine poröse, bioaktive Oberfläche aufTitanimplantaten zu erzeugen. ANZEIGE Nr. 6 | Dezember 2011 www.pn-aktuell.de | 5NEWS LOSER & CO GMBH VERTRIEB VON DENTALPRODUKTEN BENZSTRASSE 1c, D - 51381 LEVERKUSEN TEL.: +49 (0) 21 71/70 66 70, FAX: +49 (0) 21 71/70 66 66 www.loser.de email: info@loser.de Our innovation Your success Lichtaktivierte Desinfektion. Indikationen: Vorteile der FotoSan Behandlung: 630 Funktionsweise: FotoSan630 Intro-Kit: ANZEIGE