Über den Autor
Co-Autoren
Dr. med. Lisa Krautwald, Dr. med. dent. Carolin Stolzer, Dr. med. vet. Aline Reitmeier, Dr.-Ing. Michael Hahn, Eric Freiwald (M.Sc.), Univ.-Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Martin Gosau, Univ.-Prof. Dr. med. Dr. med. dent. Ralf Smeets
Einfluss von UV-Licht und Kaltplasma auf die Osseointegration von Zirkoniumdioxidimplantaten in vivo
Thema
Einleitung
UV-Licht und Kaltplasma sind in der Lage, die Benetzbarkeit von metallischen und keramischen Implantatoberflächen zu erhöhen, die Oberfläche mit Sauerstoff anzureichern und die Konzentration von Kohlenstoffverbindungen zu verringern. Eine Oberflächenbestrahlung der Implantate mit UV-Licht oder Kaltplasma zeigt bei Titanimplantaten im Tiermodell eine verbesserte Osseointegration. Der Einfluss von UV-Licht und Kaltplasma auf die Osseointegration von Zirkoniumdioxidimplantaten (Y-TZP) im Vergleich beider Verfahren ist unklar. Ziel dieser Studie war daher die Darstellung des Einflusses von UV-Licht und Kaltplasma auf die Osseointegration von Zirkoniumdioxidimplantaten im Tiermodell.
Methoden
- Genehmigung der Hamburger Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz (040/2018)
- Insertion von insgesamt 54 Zirkoniumdioxidimplantaten (whiteSKY®, Bredent, Senden) randomisiert in die Frontalschädel von 6 juvenilen Landschweinen in Itubationsnarkose (Abb. 1)
- Kontrollgruppe: 18 unbehandelte Implantate; 36 Implantate der Testgruppen: Bestrahlung vor der Insertion für jeweils 12 Minuten entweder mit UV-Licht (0,15 mW/cm2, λ = 253,7 nm) oder mit Sauerstoff-Kaltplasma (Diener Yocto III, 24W, -0.5 mbar)
- Euthanasie von jeweils 2 Tieren nach 2, 4 und 8 Wochen
- Beurteilung der Osseointegration mit µCt-Scans und histomorphometrischer Analyse (Knochen-Implantat-Kontakt [BIC] und Knochen-Implantat-Kontakt innerhalb der retentiven Anteile [BAFO])
Ergebnisse
- Alle Implantate zeigten eine hervorragende Osseointegration (Abb. 2, 3 und 4)
- Zunächst Abnahme und danach konstante Zunahme der BIC-Werte aller Implantate während der Einheilung (Abb. 4)
- Mit UV-Licht oder O2-Kaltplasma funktionalisierte Implantate zeigten zu jedem Zeitpunkt vergleichbare BIC- und BAFO-Werte (Abb. 5 und 6)
Bildergalerie (6)
Literatur:
- Aita H, Hori N, Takeuchi M, Suzuki T, Yamada M, Anpo M, et al. The effect of ultraviolet functionalization of titanium on integration with bone. Biomaterials 2009, 30(6):1015-1025
- Henningsen A, Smeets R, Heuberger R, Jung O, Hanken H, Heiland M, Cacaci C, Precht C. Changes in surface characteristics of titanium and zirconia after functionalization by UV light or nonthermal plasma. European Journal of Oral Sciences 2018, 126(2):126-134
- Henningsen A, Smeets R, Hartjen P, Heinrich O, Heuberger R, Heiland M, Precht C, Cacaci C. Photofunctionalization and nonthermal plasma activation of titanium surfaces. Clinical Oral Investigations2018, 22(2):1045-1054
- Guo L, Smeets R, Kluwe L, Hartjen P, Barbeck M, Cacaci C, Gosau M, Henningsen A. Cytocompatibility of Titanium, Zirconia and Modified PEEK after Surface Treatment Using UV Light or Non-Thermal Plasma. International Journal of Molecular Sciences 2019, 20(22): DOI 0.3390/ijms20225596
Zusammenfassung:
In dieser Studie waren im Gegensatz zu einer vorherigen Untersuchung mit Titanimplantaten UV-Licht und Sauerstoffkaltplasma nicht in der Lage, die bioaktive Kapazität Zirkoniumdioxidimplantaten in vivo zu erhöhen. Die Unterschiede zwischen den Verfahren zu den einzelnen Zeitpunkten, auch zu unbestrahlten Implantaten, waren nicht statistisch signifikant.