Neue biokompatible Materialien, die den höchsten Ansprüchen für dentale und mikromedizinische Anwendungen entsprechen, sind Thema des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC auf der IDS 2019, Halle 3.2, Stand E048 in Köln. Vom 12. bis 16. März 2019 zeigt das Fraunhofer ISC neuartige, selbstätzende Adhäsive und harte bis sehr flexible Materialien für den 3D-Druck.

Bei z. B. Kariesbehandlung muss der Zahnarzt in aller Regel bohren, um das geschädigte Zahngewebe zu entfernen und ein Fortschreiten des Kariesbefalls zu verhindern. Damit der Zahn seine ursprüngliche Form zurückerhält, ist eine Zahnfüllung notwendig. Mit Kompositen lässt sich dabei ein optimales ästhetisches Ergebnis erzielen. Bevor das Füllungsmaterial zum Einsatz kommt, muss der Zahnarzt die Oberfläche des Zahns mit einem Ätzgel aufrauen und anschließend ein Bonding auftragen, damit das Material dauerhaft und dicht am Originalzahn haftet.

Ziel des Projekts »SODA« im Rahmen der Hightech-Strategie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ist die Validierung von selbstätzenden Adhäsiven, die als Ätzgel und Bonding in einem funktionieren (Self-Etch-Technik). Die Verwendung von biokompatiblen Materialien auf ORMOCER^®-Basis sorgt dafür, dass das Adhäsiv die zunehmenden Anforderungen hinsichtlich allergieauslösender Bestandteile berücksichtigt. Der Verzicht auf einen separaten Ätzschritt (Total-Etch-Technik) bei vergleichbar hoher Ätzwirkung spart außerdem Zeit, Kosten und reduziert die Fehleranfälligkeit bei der Applikation.

Eine weitere Herausforderung ist die Bereitstellung als Einflaschensystem mit langer Lagerfähigkeit von ein bis zwei Jahren: Alle Bestandteile des selbstätzenden Adhäsivs müssen chemisch stabil bleiben, bei gleich hoher Ätzwirkung wie vergleichbare Lösungen.

Neben neuen Ätzsystemen für die Zahnrestauration entwickelt das Fraunhofer ISC Hybridpolymere für den 3D-Druck. Dabei bestimmt die Zusammensetzung des Materialsystems, ob nicht-degradierbare oder degradierbare, das heißt vom Körper resorbierbare Produkte entstehen. Danach richtet sich die Verwendung in der Dentalmedizin, Implantologie sowie Hörakkustikbranche. Die Verarbeitbarkeit mit einem 3D-Drucker nach dem Digital Light Processing-Prinzip gewährleistet eine patientenindividuelle Strukturierung und Formgebung.

Aktuell arbeitet das Fraunhofer ISC an druckbaren Kompositen mit hohem Füllstoffgehalt, hoher Transluzenz und hochwertigem mechanischen Eigenschaftsprofil für den dauerhaften Einsatz als indirekte Restaurationen, beispielsweise in Form von Kronen.

Ebenso im Fokus der Entwicklung stehen Materialsysteme mit gezielt einstellbarer Flexibilität, etwa für Zahnschienen zur Zahnkorrektur (Alignertechnologie). Je nach Kombination der Komponenten lässt sich zusätzlich ein Thermoeffekt integrieren. Somit kann das gedruckte Material bei Raumtemperatur steif und bei Körpertemperatur weich und flexibel sein. Besonders interessant ist dieser Effekt für die Anpassung von Hörgeräten an den Patienten.