Was ist Ihre Lieblingsfarbe? Eine Kurzinformation zum Thema Oberflächenanodisierung

27. September 2019

Oberflächeneigenschaften sind für die Reaktion des Körpers auf das Implantat und das Abutment, die Sie bei Ihrem Patienten einsetzen, von entscheidender Bedeutung.[1][2] Schließlich könnten sie ausschlaggebend dafür sein, ob die Gewebeintegration erfolgreich verläuft oder nicht, sowohl für die frühzeitige Heilung als auch für die Langzeitstabilität.[3]

Deshalb ist die von Ihrem Implantat- und Abutmenthersteller gewählte Oberflächenbehandlung so wichtig: Ihre Technik bestimmt die entscheidenden Oberflächeneigenschaften.

Trotz bedeutender Oberflächenveränderungen kann es schwierig sein, mit dem bloßen Auge solche Unterschiede zu erkennen – abgesehen von einem anderen Grauton, je nach Behandlungsprozess. Mit den neu entwickelten anodisierten Oberflächen Xeal und TiUltra sehen Sie jedoch einen charakteristischen Goldfarbton.

Diese Färbung wurde nicht einfach nur um des Aussehens willen geschaffen. Das Gold ist ein Nebenprodukt unserer Fortschritte bei der Anodisierungstechnologie, um verschiedene Eigenschaften für die jeweilige Gewebeintegration zu schaffen – von Weichgewebe über kortikalen Knochen bis hin zu spongiösem Knochen. Bei der Anodisierung kann Titan ein ganzes Farbspektrum durchlaufen, je nachdem, welche Oberflächeneigenschaften erzeugt werden.

 

Abbildung 1: Xeal Abutments und TiUltra Implantatschultern haben einen goldenen Farbton, nicht um des Aussehens willen, sondern als Ergebnis spezieller Anodisierungsverfahren, die entwickelt wurden, um die Gewebeintegration auf jedem Niveau zu optimieren. Bilder freundlicherweise zur Verfügung gestellt von Dr. Giacomo Fabbri

Was ist Anodisierung?

Die Anodisierung ist ein elektrochemisches Verfahren zur Bearbeitung von Titanoberflächen. Während Titan eine hohe Festigkeit und Zelladhäsion bietet, ist es die Oxidschicht – die entsteht, wenn Titan Luft ausgesetzt wird –, die die Weichgewebsanlagerung ermöglicht.[4] Während bei einer subtraktiven Oberflächentechnologie (z. B. Sandstrahlen und/oder Säureätzen) Material entfernt wird, um Rauheit zu erzeugen, bewirkt die Anodisierung das Gegenteil – sie erhöht die Dicke der Oxidschicht.

Und es ist diese Schichtdicke, die zur Farbänderung führt. Dem liegt folgendes Verfahren zugrunde: Das Implantat wird in eine Elektrolytflüssigkeit getaucht und dient als Anode, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Mit zunehmender Spannung und zunehmender Zeit nimmt die Oxidschicht auf eine Dicke von bis zu 10.000 nm zu.[5] Die sich ändernde Dicke des Oxids sorgt für eine Interferenz des einfallenden Lichts an der Oberfläche, und je dicker die Schicht, desto mehr verändert sich die Farbe des Lichts entlang des Spektrums.

Wird eine kritische Spannung erreicht, entstehen Funken (Anodisierung durch Funkenentladung) und das Oxid beginnt zu zerfallen, was mit vulkanförmigen Poren noch mehr Rauheit erzeugt.[6] Die Farbe wird dann wieder grau, hat jedoch ein mattes Finish.

 

 

Warum der goldene Farbton?

Unsere Oberflächenbehandlung von Xeal Abutments und TiUltra Implantatschultern ist nicht nur auf das Aussehen zugeschnitten. Dennoch könnte die Farbe auf Abutment- und Implantatschulterniveau möglicherweise eigene Vorteile haben: Studien haben gezeigt, dass ein verbessertes Erscheinungsbild des Weichgewebes durch eine Veränderung der Abutmentfarbe von grau nach gelb oder rosa erreicht werden kann.[7],[8],[9],[10]

Aber im Wesentlichen ist der goldene Farbton eine Folge der Zeit und Spannung, die benötigt werden, um eine Oberflächentopografie und Oberflächenchemie zu schaffen, die die Weichgewebsanlagerung auf Schulter- und Abutmentniveau optimieren.

Auf Abutmentniveau haben Studien gezeigt, dass:

  • eine oxidierte, nanostrukturierte Oberfläche die Adhäsion gingivaler Fibroblasten stärker fördert als eine maschinierte Oberfläche.[11],[12]
  • eine oxidierte Oberfläche eine stärkere Adhäsion von Epithelzellen ermöglicht als eine maschinierte Oberfläche.[13],[14]
  • eine glattere Abutmentoberfläche zu einer geringeren Plaqueanlagerung führen kann.[15],[16],[17]

Auf Implantatschulterniveau ist es wichtig, den marginalen Knochenverlust zu minimieren.[18] Gedrehte Oberflächen mit nur geringer Rauheit haben dies nach über 10 Jahren Funktion gezeigt[19]; und minimale bis moderate Rauheit kann den marginalen Knochenverlust im Vergleich zu glatten Oberflächen reduzieren.[20],[21]

Auf der Basis von wissenschaftlicher Evidenz, die die Vorteile eines glatten, anodisierten, nanostrukturierten Abutments und einer minimal rauen, anodisierten, nanostrukturierten  Implantatschulter belegt, wurde die von uns angewandte Anodisierung noch weiter verfeinert. Das Ergebnis? Die Oberfläche hat nicht nur die gewünschte Topografie und Oberflächenchemie, sondern auch einen goldenen Farbton.

Feineinstellung der Anodisierung – es geht um mehr als nur um Rauheit

Nobel Biocare verfügt über zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Anwendung der Anodisierungstechnologie. Nach dem ursprünglichen Übergang von maschinierten zu anodisierten Implantaten war die Auswirkung auf die Raten früher Misserfolge wirklich bemerkenswert, gingen sie doch von 11,4 % auf nur 2,1 % im Oberkiefer zurück.*[22] Wenn es um das Langzeitüberleben geht, zeigte die anodisierte Oberfläche eine signifikant höhere Überlebensrate als Oberflächen, die von anderen Marken zehn Jahre oder länger verwendet wurden.[19] Unsere weiteren zukunftsgerichteten Maßnahmen gehen heute über die reine Rauheit hinaus und zielen auch auf Chemie, Ultrahydrophilie und den Schutz der Oberfläche ab.

Erfahren Sie mehr über die Wissenschaft hinter Xeal und TiUltra unter nobelbiocare.com/surface

*Durchschnittliche Misserfolgsrate maschinierter Implantate 1986–2002 im Vergleich zu anodisierten TiUnite Implantaten 2003–2011

 

Quellen:

  1. Adell R, Lekholm U, Rockler B, Brånemark PI. A 15-year study of osseointegrated implants in the treatment of the edentulous jaw. Int J Oral Surg. 1981;10(6):387-416. Read on PubMed
  2. Hall J, Neilands J, Davies JR,Ekestubbe A, Friberg B. A randomized, controlled, clinical study on a new titanium oxide abutment surface for improved healing and soft tissue health. Clin Implant Dent Relat Res.2019;21:55–68. Read on PubMed
  3. Wennerberg A, Albrektsson T. On implant surfaces: a review of current knowledge and opinions. Int J Oral Maxillofac Implants. 2010;25:63-74. Read on PubMed
  4. Abraham CM. A brief historical perspective on dental implants, their surface coatings and treatments. Open Dent J 2014;8:50-55. Read on PubMed
  5. Sul YT, Johansson CB, Petronis S, et al. Characteristics of the surface oxides on turned and electrochemically oxidized pure titanium implants up to dielectric breakdown: the oxide thickness, micropore configurations, surface roughness, crystal structure and chemical composition. Biomaterials. 2002;23:491-501.
  6. Diamanti MV, Del Curto B, Pedeferri M. Anodic oxidation of titanium: from technical aspects to biomedical applications. J Appl Biomater Biomech. 2011;9:55-69.
  7. Wang T, Wang L, Lu Q, Fan Z. Changes in the esthetic, physical, and biological properties of a titanium alloy abutment treated by anodicoxidation. J Prosthet Dent. 2019;121(1):156-165.37. Read on PubMed
  8. Gil MS, Ishikawa-Nagai S, Elani HW, et al. A prospective clinical trial to assess the optical efficacy of pink neck implants and pink abutments on soft tissue esthetics. J Esthet Restor Dent. 2017;29(6):409-415.38.  Read on PubMed
  9. Kim A, Campbell SD, Viana MA, Knoernschild KL. Abutment material effect on peri-implant soft tissue color and perceived esthetics.J Prosthodont. 2016;25:634-640.39. Auf PubMed lesen
  10. Lops D, Stellini E, Sbricoli L, Cea N, Romeo E, Bressan E. Influence of abutment material on peri-implant soft tissues in anterior areas with thin gingival biotype: a multicentric prospective study. Clin Oral Implants Res. 2017;28:1263-1268. Read on PubMed
  11. Guida L, Oliva A, Basile MA, Giordano M, Nastri L, Annunziata M. Human gingival fibroblast functions are stimulated by oxidized nanostructured titanium surfaces. J Dent. 2013;41:900-907. Read on ResearchGate
  12. Wang X, Lu T, Wen J, et al. Selective responses of human gingival fibroblasts and bacteria on carbon fiber reinforced polyetheretherketone with multilevel nanostructured TiO2.Biomaterials. 2016;83:207-218. Read on PubMed
  13. Mussano F, Genova T, Laurenti M, et al. Early response of fibroblasts and epithelial cells to pink-shaded anodized dental implant abutments:an in vitro study.Int J Oral Maxillofac Implants. 2018;33:571-579. Read on PubMed
  14. Nosswitz M , Teale M, Mathes S,  Venturato A, Gasser A. Evaluation of anodized surfaces designed for improved soft tissue integration, Foundation for Oral Rehabilitation (FOR) 2019, pp. 1-7. Read online
  15. Elter C, Heuer W, Demling A, et al. Supra- and subgingival biofilm formation on implant abutments with different surface characteristics. IntJ Oral Maxillofac Implants. 2008;23:327-334. Read on PubMed
  16. Quirynen M, Bollen CM, Papaioannou W, Van Eldere J, van Steenberghe D. The influence of titanium abutment surface roughness on plaque accumulation and gingivitis: short-term observations. Int J Oral Maxillofac Implants. 1996;11:169-178. Read on PubMed
  17. Quirynen M, van der Mei HC, Bollen CM, et al. An in vivo study of the influence of the surface roughness of implants on the microbiology of supra- and subgingival plaque. J Dent Res. 1993;72:1304-1309. Read on PubMed
  18. Milleret V, Lienemann PS, Gasser A,Bauer S, Ehrbar M, Wennerberg A. Rational design and in vitrocharacterization of novel dental implant and abutment sur-faces for balancing clinical and biological needs.Clin ImplantDent Relat Res. 2019;21:15–24. Read online
  19. Wennerberg A, Albrektsson T, Chrcanovic B. Long-term clinical outcome of implants with different surface modifications. Eur J Oral Implantol. 2018;11(suppl 1):S123-S136. Read on PubMed
  20. Koodaryan R, Hafezeqoran A. Evaluation of implant collar surfaces for marginal bone loss: a systematic review and meta-analysis. Biomed ResInt. 2016;2016:4987526. Read on PubMed
  21. Mendonca JA, Senna PM, Francischone CE, Francischone Junior CE,de Souza Picorelli Assis NM, Sotto-Maior BS. Retrospective evaluation of the influence of the collar surface topography on peri-implant bone preservation. Int J Oral Maxillofac Implants. 2017;32:858-863 Read on PubMed
  22. Jemt T, Olsson M, Franke Stenport V. Incidence of first implant failure: a retro-prospective study of 27 years of implant operations at one specialist clinic. Clin Implant Dent Relat Res 2015;17(Suppl 2):e501-e510. Read on Pubmed

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