Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS
Die Haftung zwischen Zahnersatz und Mundgewebe ist häufig suboptimal. Das kann zu Unbehagen, Instabilität und sogar medizinischen Komplikationen führen. Das Projekt »OptiHaft« zielt darauf ab, innovative Technologien zur Mikro-Nano-Strukturierung von Kunststoffen für Dentalprothesen zu entwickeln. Diese neue Technologie verspricht eine deutliche Verbesserung der Haftung und Haltbarkeit von Zahnersatz und eine Reduzierung von Biofilm und Zahnstein, was sowohl die Lebensqualität der Patientinnen und Patienten als auch die Effizienz in der zahnmedizinischen Versorgung steigern kann.
Trotz bemerkenswerter Fortschritte in der zahnmedizinischen Versorgung in den vergangenen Jahrzehnten bleibt die Haftung zwischen Zahnersatz und Mundgewebe eine bedeutende Herausforderung. Viele Patientinnen und Patienten, die auf Dentalprothesen oder -schienen angewiesen sind, berichten von unzureichender Haftung. Diese Problematik kann zu physischen Beschwerden führen und das Wohlbefinden der Betroffenen beeinträchtigen, insbesondere beim Sprechen, Essen oder Lachen.
Aktuelle Ansätze zur Verbesserung der Haftung nutzen häufig Haftvermittler oder spezielle Klebstoffe. Allerdings können diese Produkte unerwünschte Nebenwirkungen wie allergische Reaktionen, Unverträglichkeiten und das Risiko von Mundinfektionen mit sich bringen. Zudem besteht die Gefahr, dass diese Lösungen die langfristige Stabilität des Zahnersatzes gefährden, da sie im Laufe der Zeit abnutzen oder sich ablösen können, was zusätzliche Anpassungen und Kosten nach sich zieht.
Das jetzt gestartete Projekt »OptiHaft« widmet sich diesen Herausforderungen, um eine nachhaltige, innovative Lösung zu entwickeln: stabile Mikro-Nano-Strukturen auf der Oberfläche von Kunststoffen, die die physikalischen Eigenschaften der Materialien optimieren und eine signifikante Verbesserung der Haftung ermöglichen. »Zahnprothesen und Schienen bestehen häufig vollständig aus Kunststoff oder besitzen zumindest außen, an den Kontaktflächen zum Mundgewebe, eine Kunststoffschicht«, erklärt Annika Thormann, Projektleiterin in der Gruppe »Biofunktionale Materialien für Medizin und Umwelt« am Fraunhofer IMWS. »Diese Veränderungen in der Struktur der eingesetzten Materialien können dazu führen, dass der Zahnersatz besser am Mundgewebe haftet, was den Einsatz chemischer Haftvermittler reduziert und gleichzeitig die Lebensdauer der Prothesen verlängert.«
Zur Herstellung der Mikro-Nano-Strukturen wird innerhalb des drei Jahre laufenden Projekts ein Heißprägeverfahren eingesetzt, für das bereits ein Patent vorliegt. Voruntersuchungen haben bereits gezeigt, dass diese Strukturen die Haftkraft von Prothesenkunststoffen um bis zu 49 Prozent im Vergleich zu unstrukturierten Oberflächen erhöhen können. Die Technologie wird in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern entwickelt, um sicherzustellen, dass sie den Marktanforderungen entspricht und eine einfache Integration in bestehende Herstellungsprozesse ermöglicht.