Individuelle Zahnkronen kostengünstig und rasch produzieren

Materialwissenschaftler der Universität Jena an der Entwicklung eines neuen Produktionsverfahrens für vollkeramische Zahnkronen beteiligt

Jena (11.04.05) Sie sind hochfest, im Randbereich filigran, durch individualisierte Kauflächen extrem belastbar und sehr gewebeverträglich. Noch sind die neuen, aus einer Hochleistungskeramik hergestellten Zahnkronen ein Prototyp. Doch das soll sich bald ändern, ist sich die Geschäftsführerin der inocermic GmbH Dr. Bärbel Voigtsberger sicher. Sie wird die neuen Kronen vom 12.-16. April auf der weltgrößten Dentalmesse IDS in Köln präsentieren und ist zuversichtlich, dort einen Vertriebspartner zu finden, der die individuellen Zahnkronen aus Thüringen in der ganzen Welt vertreibt.

Das Geheimnis der neuen Kronen liegt im Fertigungsverfahren, das die Tochterfirma des Hermsdorfer Institutes für Technische Keramik e. V. (HITK), die „inocermic GmbH“, weltweit patentiert hat. Das Verfahren ist aus dem Verbundprojekt „Hochleistungsfertigungsverfahren zum Urformen von hochfesten Werkstoffen am Beispiel von festsitzendem individuellem Zahnersatz“ hervorgegangen, das in den vergangenen drei Jahren mit rund 1,8 Millionen Euro vom Bundesforschungsministerium (BMBF) gefördert wurde. Neben drei Firmen waren auch Zahnmediziner der TU Dresden (die Arbeitsgruppe um PD Dr. Ralph Luthardt, der zuvor an der Uni Jena tätig war) und Materialwissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena beteiligt.

Während Kronen bisher weitgehend handwerklich beim Zahntechniker angefertigt werden, basiert das Thüringer Verfahren auf einer durchgängig rechnergestützten Arbeitsweise. Der präparierte Zahnstumpf – und Zähne des gegenüberliegenden Kiefers – werden mittels eines speziellen Scanners digitalisiert, wobei über 200.000 Messpunkte erfasst werden. „Alles Wissen steckt in der zur Gestaltung und Sinter-Simulation benutzten Software“ betont Dr. Voigtsberger. Die Daten werden per Internet zum Fertigungspartner gesandt. Dort wird in einem so genannten Urformprozess die computergestützt berechnete Form für die Kronen aus Hochleistungskeramik erstellt, so dass in kürzester Zeit eine individuelle Krone vorliegt. „Sie ist ohne nachträgliche mechanische Bearbeitung einsetzbar und berücksichtigt bereits die Kauflächen der Gegenbezahnung“, betont Dr. Volker Herold vom Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Universität Jena. Für perfektes Aussehen sorgt der Zahntechniker mit einer abschließenden Individualisierung.

Die Technologie zur präzisen, rechnergesteuerten Bearbeitung der Formen wurde in enger Zusammenarbeit zwischen der Abteilung Oberflächentechnologie am IMT und der inocermic GmbH entwickelt. „Unsere Herstellungsbedingungen sind beim Zahntechniker nicht erreichbar“, weist der Jenaer Materialwissenschaftler auf wesentliche Vorteile hin: Bei industrieller Anwendung wäre die Fertigung von mehreren 1.000 Kronen am Tag möglich, wobei eine Rücklaufzeit des Produkts zum Zahnarzt von unter 48 Stunden eingehalten werden kann. „Wir wollen den Zahntechniker nicht arbeitslos machen“, tritt Dr. Voigtsberger etwaigen Befürchtungen entgegen, denn die Techniker sind weiterhin für die ästhetische Individualisierung der Kronen unverzichtbar. Andererseits könnte das neue Thüringer Verfahren dafür sorgen, dass Zahnersatz weiterhin in Deutschland hergestellt wird. Damit hofft das Entwicklerteam auch auf Impulse für den deutschen Arbeitsmarkt.

Zum Einsatz kommen im Frontzahnbereich eine Aluminiumoxid-Keramik, im Seitenzahnbereich eine Zirkondioxid-Keramik, die beide in enger Zusammenarbeit der Projektpartner speziell für diese Anwendung weiterentwickelt wurden. Diese biokompatiblen Keramiken erlauben im Zusammenspiel mit dem Urformverfahren einzigartige Materialeigenschaften. Dies ermöglicht einerseits die filigrane Gestaltung und hält andererseits die hohen Kräfte beim Kauen aus.

Das interdisziplinäre Entwicklerteam ist von der Qualität des Produkts überzeugt und plant bereits eine Fortsetzung der langjährigen Kooperation. Dabei soll das neue Verfahren auf weitere zahnmedizinische Restaurationen wie Brücken übertragen werden. Auch andere industrielle Einsatzgebiete sehen die Thüringer in der Zukunft. Doch zunächst kümmern sie sich um den Kooperationspartner für den Vertrieb, damit in Zukunft individuelle Zahnkronen aus Thüringen in der ganzen Welt erhältlich sind.

Kontakt:
Dr. Volker Herold
Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie der Universität Jena
Löbdergraben 32, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947753, Fax: 03641 / 947732
E-Mail: Volker.Herold@uni-jena.de

Dr. Bärbel Voigtsberger
Hermsdorfer Instituts für Technische Keramik e. V.
Michael-Faraday-Str. 1, 07629 Hermsdorf
Tel.: 036601 / 63902, Fax: 036601 / 63921
E-Mail: baerbel.voigtsberger@hitk.de