Untersuchungen zur in situ hydrothermalen Degradation von Zirkonoxid

Zahnerhaltung

Direktor:
Prof. Dr. med. dent. Anselm Petschelt

Untersuchungen zur in situ hydrothermalen Degradation von Zirkonoxid

Projektleiter: Dr. R. Belli, Prof. Dr. U. Lohbauer

Teilstabilisiertes, tetragonales Zirkonoxid (ZrO2) ist als angemessen transluzente und hochfeste Keramik eine attraktive Alternative zu metallgetragenem Zahnersatz. Die Kristallstruktur von tetragonal stabilisiertem ZrO2 ist jedoch bei Körpertemperatur metastabil und kann durch die Diffusion von Wasser degradiert werden (hydrothermale Degradation). Dieses Problem ist erstmals an Hüftimplantaten aus ZrO2 beobachtet worden und seither auch als möglicher Degradationsmechanismus in der Zahnmedizin diskutiert. Für Anwendungen als Zahnersatz wird ZrO2 seit ca. 15 Jahren meist als Gerüstmaterial verwendet, das durch eine keramische Verblendung gegenüber dem Umgebungsmilieu weitgehend isoliert ist. Allerdings werden heute aufgrund des zunehmenden Kostendrucks immer häufiger monolithische Strukturen aus Zirkonoxid ohne Verblendung eingesetzt, wodurch das Material der Gefahr der hydrothermalen Degradation und Kontaktschädigung ausgesetzt ist. Wissenschaftliche Evidenz ist derzeit noch nicht vorhanden und muss sowohl in vitro als auch in vivo beobachtet werden. Das Forschungslabor für dentale Biomaterialien der Zahnklinik 1 untersucht in einer klinischen Studie mit der prothetischen Klinik der Universität Espírito Santo in Brasilien das Problem der hydrothermalen Degradation auf implantatgetragenem, monolithischen Zirkonoxid. Dazu werden Kronen an der Zahnklinik 1 mittels CAD/Cam gefertigt und an der prothetischen Klinik in Brasilien eingesetzt. Die Kronen werden nach definierten Intervallen ausgetauscht und zu weiteren mikrostrukturellen Analyse nach Erlangen geschickt. Dieses Projekt wurde durch eine Anschubfinanzierung des Bayerischen Hochschulzentrums für Lateinamerika der FAU initiiert und vertieft die Forschungsbeziehungen mit südamerikanischen Universitäten.