Projekte
DFG-Projekt
(https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/459850162)
Nanodiamantfunktionalisierte Implantatoberflächen zur Ausbildung eines vitalen oralen Weichgewebeverbundes
Projektleitung: Dr. Wolf-Brandstetter (für Teilprojekt 2) zusammen mit Professor Dr. Bernd Kreikemeyer (Universitätmedizin Rostock) ; Dr. Jörg Opitz (Fraunhofer IKTS)
Projektbearbeitung: M.Sc. Kedar Metha
Laufzeit: 09/2022-08/2025
Dentale Implantate sind eine fest etablierte Behandlungsmaßnahme zum Ersatz fehlender Zähne. Das Weichgewebe im Bereich des Abutments ist jedoch anfällig für periimplantäre Mukositis, die durch einen adhärenten Biofilm verursacht wird. Im Übergangsbereich zur Mundhöhle werden daher easy-to-clean Oberflächen angestrebt, um eine Vermeidung maturierter Biofilme zu erreichen. Gleichsam verhindert ein stabiles Attachment der Weichgewebe an das Abutment das Eindringen von pathogenen Keimen in das Parodont. Durch das beantragte Projekt soll ein umfassendes Verständnis der wechselseitigen Einflüsse von Texturierung, Oberflächenenergie und Oberflächenchemie erlangt werden, mit dem Ziel, Titanoberflächen sowohl hinsichtlich der Biofilmbildung als auch in Bezug auf Förderung des Weichgewebekontaktes optimal zu modifizieren. Dazu werden spezifisch funktionalisierte Nanodiamanten, die sowohl in ihrer Größe als auch in ihrer Oberflächenchemie gezielt modifiziert werden, in Titanoberflächen durch anodische Verdickung der Oxidschichten partiell integriert. Die mikrobielle und zellbiologische Charakterisierung erfolgt sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Bedingungen bei entsprechender Konditionierung der Oberflächen, um die Bedingungen in der Mundhöhle sowie von präventiven Reinigungsmaßnahmen zu simulieren. Vielversprechende Oberflächenzustände werden in komplexen Multispezies-Biofilmmodellen und des Weiteren hinsichtlich der Barrierefunktion von adhärierten Gingivazellen sowie der Funktionalität von ausgewählten Aspekten der humanen Immunabwehr charakterisiert.
Basierend auf diesen sich gegenseitig ergänzenden Erkenntnissen wird die umfassende Beurteilung des Einflusses von Nanostrukturparametern bei jeweils identischer Oberflächenchemie und weitgehend konstanter Oberflächenenergie möglich.
ITI-Project
Development of a cleaning-test-unit to reliable quantify debridement success of newly designed dental surface modifications in vitro
Projektleitung: Dr. Wolf-Brandstetter zusammen mit Jun-Prof. Paula Korn (Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, Universitätsklinikum Dresden)
Projektbearbeitung: Janina Rolinger
Förderperiode: 09/2023-03/2026
Zahnimplantate auf Titanbasis werden seit Jahrzehnten mit hohen Erfolgsquoten eingesetzt. Eine bakterielle Besiedlung am Übergang zur Mundhöhle kann jedoch zu einer Periimplantitis führen, die zu entzündlichen Reaktionen der Gingiva, Knochenabbau und im schlimmsten Fall zum Verlust des Implantates führen kann. Neue Entwicklungen zielen darauf ab, Oberflächen zu entwickeln, von denen sich der initial gebildete Biofilm sehr gut entfernen lässt und damit im Bereich der privaten bzw. zahnärztlichen Prophylaxe ein langfristiger Implantationserfolg gewährleistet werden kann. Derzeit gibt es kein kommerzielles Gerät, mit dem Biofilm-Eradikationsmethoden auf standardisierte und reproduzierbare Weise getestet werden können. Ziel dieses Projektes ist es, eine kosteneffiziente und zeitsparende Methode für die Hochdurchsatzanalyse in der Zahnimplantatforschung zu entwickeln. Das Reinigungstestgerät wird zu einer standardisierten Bewertung von Implantatoberflächen unter klinisch relevanten Bedingungen beitragen, wodurch die Anzahl unnötiger in-vivo-Studien an Tieren und Menschen reduziert werden könnte.