Ziel: Untersuchung relevanter Eigenschaften von Titan‑ und ZrO2‑Implantaten in Bezug auf Ermüdung und Osseointegration, wobei der Einfluss von Oberflächenrauheit untersucht wurde.
Methoden: Es wurden 80 glatte passivierte Titan‑, 80 glatte ZrO2‑ und 80 raue passivierte Titan‑Implantate verwendet; Charakterisierung der Proben bezüglich Rauheit, Benetzbarkeit, Oberflächenenergie, Eigenspannungen und Ermüdungsverhalten; Implantation in Minischweinen für 4 und 12 Wochen mit histologischer Auswertung.
Ergebnisse: Ti und ZrO2 zeigten sehr ähnliche Benetzungs‑ und Oberflächenenergieeigenschaften; Rauheit verringerte die hydrophile Charakteristik und reduzierte die gesamte Oberflächenenergie, insbesondere die disperse Komponente, während die polare Komponente höher war. Aufgrund der druckenden Eigenspannungen durch Korundstrahlen zeigte das raue Implantat das beste Ermüdungsverhalten, gefolgt von Ti; ZrO2 wies wegen fehlender Zähigkeit und schneller Rissausbreitung das schlechteste Ermüdungsverhalten auf. BIC‑Werte nach 4 Wochen: ca. 25% (Ti), 32% (ZrO2), 45% (Ti‑R); nach 12 Wochen stiegen Werte auf 42% (Ti), 43% (ZrO2) und 76% (Ti‑R). In vivo zeigte sich, dass Rauheit der Schlüsselfaktor zur Verbesserung der Osseointegration ist; kein signifikanter Unterschied zwischen ZrO2 und Ti ohne Sandstrahlen wurde gefunden.
Schlussfolgerungen: Oberflächenrauheit verbessert Osseointegration deutlich; Materialunterschiede sind im Hinblick auf Osseointegration geringer als Rauheiteffekte, während Ermüdungsverhalten stark materialabhängig ist.
Javier Aragoneses, Nansi Lopez Valverde, Manuel Fernández‑Domínguez, Jesús Mena‑Álvarez, Cinthia Rodríguez, Javier Gil, Juan Manuel Aragoneses, 2022. Relevant aspects of titanium and zirconia dental implants for their fatigue and osseointegration behaviors. Materials. doi: 10.3390/ma15114036