06.04.2015

Titan oder Zirkonoxid? Implantat-Materialien im Überblick

Zahnimplantate werden häufig aus Reintitan hergestellt. Titan weist eine hohe sogenannte „Biokompatibilität“ auf, das heißt, es löst keine allergischen oder Fremdkörperreaktionen aus. Im Gegensatz zu anderen Materialien geht Titan eine direkte molekulare Verbindung mit dem Knochen ein. Dabei spielt seine rau strukturierte Oberfläche mit einer Mikro-Porentiefe von durchschnittlich 5 bis 100 µm eine Schlüsselrolle. Die Eigenschaft des Titans, mit Sauerstoff eine schützende Oxidschicht auf der Oberfläche zu bilden, ist die Ursache für seine besonders gute Verträglichkeit. Die Erfolgsquote von Titan-Implantaten liegt über 95 % bei einer fünfjährigen Verweildauer. Verwendet wird das Material übrigens schon seit einem halben Jahrhundert: Der junge schwedische Biologe Per-Ingvar Branemark entdeckte in den 50er-Jahren, dass der menschliche Körper das Metall dauerhaft verträgt und rasch in den Knochen integriert. Daraufhin entwickelte er schraubenförmige künstliche Zahnwurzeln aus Titan, die er 1965 erstmals in den Kieferknochen eines zahnlosen Patienten einsetzte: Gösta Larsson, ein schwedischer Taxifahrer, erhielt eine Reihe von Titanimplantaten, die bis zu seinem Tode im Jahr 2006 problemlos in seinem Kiefer verblieben.

Auch Implantate aus Keramik waren eine Zeit lang populär, weil sie sehr gut im Kieferknochen einwachsen. Keramik ist jedoch sehr spröde und unterliegt Alterungsprozessen, sodass es durchaus zu Brüchen kam. Auch die mehr oder weniger starken Biegungen des Kieferknochens machen Keramiken nicht immer mit, sodass der Werkstoff heute nur noch selten Verwendung findet. An dessen Stelle ist eine Hochleistungskeramik getreten: Das Material heißt Zirkonium(IV)oxid, vereinfacht meist Zirkonoxid genannt, gehört zu den sogenannten Oxidkeramiken und zeigt Eigenschaften, die Metallen vergleichbar oder ihnen zum Teil sogar überlegen sind. Zirkonoxid ist korrosionsfrei und zeichnet sich durch eine hohe Biegefestigkeit, Bruchzähigkeit und eine dem Titan ähnliche Gewebsverträglichkeit aus In der Orthopädie wird es daher seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt – und natürlich auch für Brücken und Kronen in der Zahnheilkunde. Bei Implantaten kommt die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Zirkonoxids dem Zahnmark (der Pulpa) zugute, die dadurch weniger thermischen Reizen ausgesetzt ist. Darüber hinaus sticht der Werkstoff durch einen kosmetischen Vorteil hervor: Wenn sich das Zahnfleisch und der Kieferknochen zurückbilden, kommt bei einem Titan-Implantat die graue Farbe des Metalls zum Vorschein – die helle, zahnähnliche Farbe des Zirkonoxids wirkt demgegenüber weniger auffällig. Last but not least ist das Material auch für Patienten interessant, die aus persönlicher Überzeugung „kein Metall im Mund“ haben möchten.