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    Medizinische Implantate

Biokompatibilität von medizinischen Implantaten

Oberflächencharakterisierung für körperverträgliche Zahn- und Knochenprothesen

Neben der inneren chemischen Struktur sind es häufig oberflächenchemische Eigenschaften eines Implantats, die über den Grad an Biokompatibilität entscheiden. Oberflächenuntersuchungen helfen bei der Auswahl und Entwicklung geeigneter Materialien für Knochen- und Zahnprothesen.

Biokompatible Oberflächen von Zahn- und Knochenimplantaten durch wasserähnliche freie Oberflächenenergie

Materialien mit hoher freier Oberflächenenergie und –polarität, die sich der Oberflächenspannung von Wasser annähern, zeigen häufig eine gute Biokompatibilität. Zum Beispiel besteht eine Korrelation zwischen diesen Eigenschaften und dem Anwachsen von Kollagen. Prothesen aus hydrophoben Materialien, insbesondere Kunststoff oder Titan, werden daher häufig einer Plasmabehandlung oder ähnlichen Verfahren zur Oberflächenaktivierung unterzogen. Den Erfolg der Vorbehandlung messen unsere Kontaktwinkelmessinstrumente anhand der Bestimmung des polaren und dispersiven Anteils der freien Oberflächenenergie.

Bei Implantaten für den temporären Einsatz ist eine zu hohe Biokompatibilität nicht erwünscht, weil das Anwachsen die spätere Entnahme erschwert. Hier kommen oft hydrophobe oder hydrophob beschichtete Materialien zum Einsatz. Ein möglichst hoher Wasserkontaktwinkel entscheidet über die Verwendbarkeit des Materials für solche Anwendungen.

 

Benetzung von Zahnabdruckmassen

Für die richtige Passform werden Zahnprothesen mit Hilfe von Zahnabdruckmassen modelliert. Bei der Erstellung des Abdrucks müssen der Zahn und das umgebende Gewebe gut benetzet werden, damit es nicht zu Lufteinschlüssen kommt. Erforderlich ist ein hydrophiler, dem oberflächenchemischen Milieu des Mundes ähnlicher Charakter der Abdruckmasse, der durch die Wahl geeigneter Polymere oder durch Tensidaddition erreicht wird.

Kontaktwinkelmessungen und Untersuchungen der freien Oberflächenenergie mit unseren Messinstrumenten tragen zur Ermittlung der Biokompatibilität des Abdruckmaterials und somit zur Optimierung der Passgenauigkeit der Zahnprothese bei. Unsere Tensiometer erfassen die Verringerung der Oberflächenspannung und damit die Benetzungsverbesserung durch oberflächenaktive Additive.

KRÜSS Applikationsberichte

AR266: Charakterisierung mikroskopisch kleiner Oberflächen von Zahnimplantaten mit Hilfe von Kontaktwinkelmessungen mit Pikolitertropfen

Kontaktwinkelmessungen wurden durchgeführt, bei denen mikroskopisch kleine Tropfen in die Gewinde von fünf verschiedenen Zahnimplantaten dosiert wurden. Dabei konnte die zu erwartende Biokompatibilität hinsichtlich der Benetzbarkeit der Implantatproben quantifiziert werden.

AR262: Der Einfluss einer Sauerstoff-Helium-atmosphärischen Plasmabehandlung auf Kunststoffe für den medizinischen Einsatz

Oberflächenmodifikation von Polymeren mittels Plasmabehandlung verbessert die Benetzbarkeit durch Wasser deutlich. Dieser Befund lässt eine höhere Biokompatibilität der Kunststoffe beim medizinischen Einsatz erwarten.