mobiLAB-4D

Die Anforderungen an Implantatwerkstoffe werden aufgrund der steigenden Anzahl an Implantationen und aufgrund des höheren zu erwartenden Lebensalters der Patienten immer größer. Welche Auswirkungen die Oberflächenstruktur von Implantaten auf klinische Komplikationen wie Infektionen oder mangelnde Osseointegration hat, ist aber nicht abschließend untersucht. Insbesondere die Rolle von Nano- oder Mikropartikeln, die aus den Implantaten in das umliegende Gewebe gelangen, ist Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung sowie regulatorischer Neuerungen im Zusammenhang mit einer Risikobewertung.

Die lokale Exposition gegenüber metallischen Abrieb- und Korrosionsprodukten ist ein bekanntes Problem in der Zahnprothetik. Diese kann zu einer gesteigerten lokalen Inflammation oder zu Hypersensitivitätsreaktionen führen. Dabei treten Entzündungen des umliegenden Gewebes (Periimplantitis) sowie Qualitätsverluste des periimplantären Knochens (Osteolysen) auf, wobei Osteolysen zu einem frühzeitigen Versagen des Implantates führen können. Vor diesem Hintergrund werden vier klinisch relevante Themen in diesem Projekt adressiert:

• Freisetzung von Nanopartikeln
• Toxikologische Risikobewertung
• Ungenügende Osseointegration
• Periimplantitis
  

Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, mögliche Komplikationen nach Einsetzen eines Implantates signifikant zu reduzieren. Dafür werden neuartige Implantatoberflächen entwickelt und in präklinischen Tests auf ihre Biokompatibilität geprüft. Am Fraunhofer IPK entwickeln wir dazu eine Transporteinheit für Organ-on-a-chip-Systeme sowie eine Messkammer für eine zeitaufgelöste Messung im Synchrotron.

Obwohl das Projekt auf Zahnimplantate fokussiert ist, sind die Ergebnisse auch auf andere titanbasierte Implantate übertragbar, beispielsweise Hüft- und Knieimplantate. Die Entwicklung neuartiger Implantatoberflächen in Kombination mit einer aussagekräftigen, präklinischen In-vitro-Prüfung kann in dem Zusammenhang als Vorbild für zukünftige regulatorische Prozesse dienen.