TiN-beschichtete Dentalimplantate: Hält die Beschichtung?

Für die Zulassung des TiN-beschichteten Dentalimplantats musste unser Kunde beweisen, dass die Titannitridbeschichtung einem Kratzvorgang mit spitzigen Instrumenten standhält. Die Messresultate dazu haben wir in unserem Labor im eigens dafür entwickelten Worst-Case-Kratztest generiert.

Plaque und Zahnstein werden bei routinemässigen Zahnarztbesuchen durch die Dentalhygienikerin mit spitzigen Instrumenten entfernt. Bei Patienten mit Dentalimplantaten kann die Situation eintreten, dass dabei mit spitzen Instrumenten auf der Implantatoberfläche gekratzt wird. Im Auftrag eines bekannten Implantatherstellers wurde in dieser Studie an Titanproben untersucht, was die Folgen solcher Kratzvorgänge bei TiN-beschichteten Dentalimplantaten sind.

Zu diesem Zweck wurde ein Worst-Case-Szenario untersucht, bei dem eine Stahlspitze eines Ultraschall-Dentalinstruments mit unterschiedlichen Kräften an der Oberfläche des beschichteten Titanimplantats kratzt. Der in der RMS Foundation entwickelte Versuchsaufbau bestand dabei aus der fixierten Instrumentenspitze und einer rotierenden Scheibe aus Reintitan in Varianten mit und ohne Beschichtung. Die Abriebbeständigkeit und der Reibungskoeffizient wurden bei unterschiedlichen Anpresskräften untersucht. Die Kratzspuren wurden anschliessend mittels Weisslichtinterferometrie dreidimensional erfasst und vermessen.

Die Studie ergab, dass auch die TiN-Beschichtung bei sehr hohen Lasten geritzt werden kann und die Kratzer bis ins Grundmaterial eindringen. Bei klinisch relevanten Lasten hingegen war eine deutliche Verringerung der Kratztiefe und des Abriebs bei den TiN-beschichteten gegenüber den unbeschichteten Scheiben messbar.

Dieses Beispiel zeigt, dass durch die enge Zusammenarbeit zwischen Implantathersteller und externem Prüflabor eine angewandte produktspezifische Testanordnung aufgebaut werden konnte. Diese diente dazu, relevante Messergebnisse zu generieren, die für die Zulassung des Produkts verwendet wurden.

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Dienstleistungsgruppen:
Forschung und Entwicklung
    Auftragsforschung, Auftragsentwicklung

Anwendungsbereich:
Dentalimplantate

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Dr. Roman Heuberger

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