Laserschnittbilder machen Titanoberflächen transparent
Ein Forscherteam des Lehrstuhles für Parodontologie der Universität Witten/ Herdecke hat den mit 1500.-Euro dotierten 3. COLGATE-Forschungspreis der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde gewonnen. Unter der Leitung von Prof. Dr. Wolf-Dieter Grimm gelang es, mit einem neuartigen Laserschnittbildverfahren, die Oberflächen von Titan-Implantaten in bisher unbekannter Genauigkeit darzustellen.
Ziel der Forschung ist es, die Implantate länger haltbar zu machen. Denn es gelingt Bakterien immer wieder, sich auf Titanoberflächen anzusiedeln, speziell auf den direkt unter dem Zahnfleisch liegenden Implantatflächen. Langfristig führt diese bakterielle Besiedlung aber zum Verlust des Implantates.
Die Wittener Forscher erarbeiteten mit der Abteilung für Struktur- und Mikroanalyse der Universität Mainz eine neuartige konfokale Lasermikroskopiemethode. Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Oberflächen der Titan-Implantate hochauflösend darzustellen. Mehr noch: Das Laser-Licht kann bis zu einer Tiefe von einigen Mikrometern in die Titan-Monometalloberfläche eindringen. Mit einer in Mainz ausgearbeiteten Software gelang es, hunderte vom Laserstrahl erzeugte "Bildstapel", d.h. einzelne Tiefenbildschnitte des Titan-Zahnimplantates, die nur wenige Mikrometer voneinander getrennt sind, exakt zu berechnen und sichtbar zu machen.
Diese Untersuchung der Oberflächen ist von Bedeutung, weil es damit möglich wurde nachzuweisen, wie sich die Bakterien auf der Implantatoberfläche "anheften". Die Bakterien können an den unter dem Zahnfleisch gelegenen Titanimplantat-Oberflächen einen Biofilm entwickeln, der wiederum zu Entzündungen des Kieferknochens und der umgebenden Weichgewebe führt. Dieser Entzündungsprozess ist die Ursache für den Verlust der Zahnimplantate.
Die Forschungsarbeit ist in der englischsprachigen Fachzeitschrift Materials Transactions (Band 43: No.12 (2002), 3036-3042), zusammen mit dem Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische Theoretische Chemie der Universität Leipzig unter dem Titel "Three-Dimensional Surface Pattern and Chemical Composition of Mucosal Titanium Implant Compartments", Grimm, W.-D., W. H. Arnold, M. Dietrich, H. Morgner, veröffentlicht worden.
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