Entwicklung und Charakterisierung von additiv gefertigten patientenindividuellen Dentalimplantaten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Greuling; Professorin Dr. Meike Stiesch
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie ; Biomaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449916462

Kernziele des Teilprojekts 4 in der ersten Förderperiode waren die Entwicklung eines FE-Modells für patientenindividuelle gradierte Dentalimplantate (digitales Implantat), die Entwicklung einer Strategie für die Oberflächenfunktionalisierung additiv gefertigter Implantate und die Entwicklung bzw. der Einsatz von innovativen in-vitro-Modellsystemen für die Charakterisierung der Implantate hinsichtlich biomechanischer und biologischer Eigenschaften. Ziel in Förderperiode 2 wird es sein, additiv gefertigte Dentalimplantate, die mittels der Methode der finiten Elemente gezielt für verschiedene Suprakonstruktionen und Knochenabbaustadien optimiert werden, zu entwickeln. Von Bedeutung ist hierbei die Frage, wie über die Lebensdauer möglichst günstige biomechanische Belastungen des periimplantären Knochens erreicht werden können. Weiterhin soll untersucht werden, welchen Einfluss die Gitterstrukturen auf die Belastung des periimplantären Knochens und die mechanischen Eigenschaften des Implantats haben. Zur Validierung soll eine Methodik zur parametrisierten Erstellung von CAD-Knochenmodellen entwickelt werden, die zur Erstellung von physischen Knochenmodelle dienen soll, mit deren Hilfe die FE-Simulationen validiert werden sollen. Weiterhin ist für den erfolgreichen Einsatz von Implantaten die Implantat-Gewebe-Interaktion entscheidend, die hier durch Oberflächenfunktionalisierung mittels Mg-Beschichtungen optimiert werden soll, um die biologische Einheilung zu optimieren sowie die Infektionsgefahr zu minimieren. Die entstandenen Mg-Beschichtungen werden in komplexen In-vitro-Modellen (Bakterien-, Biofilm-, Zell- und Kokulturanalysen) detailliert analysiert.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5250: Mechanismenbasierte Charakterisierung und Modellierung von permanenten und bioresorbierbaren Implantaten mit maßgeschneiderter Funktionalität auf Basis innovativer In-vivo-, In-vitro- und In-silico-Methoden