Der neue Gold-Standard für Implantate

22. August 2016
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Die Belastbarkeit von Implantaten ist für Patienten besonders wichtig. Robuste Materialien spielen deshalb eine entscheidende Rolle. Forscher zeigen nun, dass ein bestimmtes Mischverhältnis von Titan und Gold ein viermal härteres Material erzeugt als reines Titan.

Langlebige Zahn- und Gelenkimplante sind der Wunsch vieler betroffener Patienten. Ist man beispielsweise auf eine Hüftprothese angewiesen, ist die Hoffnung auf einen möglichst späten Ersatz groß. Robuste Materialen sollen den Zeitpunkt eines weiteren Eingriffs daher soweit wie möglich hinauszögern. Zu den führenden – besonders verschleißfesten Materialen – zählt zur Zeit Titan.

Eine neue Metall-Legierung könnte das Leichtmetall jedoch ablösen. Zwei amerikanische Forscherinnen, darunter Emilia Morosan, Physikerin mit einer Spezialisierung für den Aufbau und die Synthese von Verbindungen mit ausgefallenen elektronischen und magnetischen Eigenschaften an der Rice University in Texas und Co-Autorin Eteri Svanidze, entdeckten durch Zufall eine deutlich robustere Mischung. Bei dem Material handelt es sich nach wie vor um Titan, was jedoch durch die Zugabe von Gold einen neuen Härtegrad erreichte. „Es ist viermal härter als reines Titan, was derzeit für die meisten zahnmedizinischen Implantate und für den Gelenkersatz verwendet wird“, erklärt Morosan die Studienergebnisse.

 

Kristalline Struktur der Beta-Version von Titanium-3 Gold © Rice University

3:1 Titan-Gold-Mischverhältnis

Die atomare Struktur des Materials – seine Atome sind eng in einer kubischen, kristallinen Struktur angeordnet, die für Härte steht – ist schon länger bekannt. Morosan und Svanidze sind nicht einmal sicher, ob sie die ersten waren, die eine beispielhafte Probe der ultraharten “Beta”-Form der Verbindung schufen. Aber wie es der Zufall wollte, sind sie die ersten, die die bemerkenswerten Eigenschaften des Materials beschrieben haben.

Vergleiche mit anderen Legierungen bestätigten den besonderen Härtegrad der neuen Titan-Gold-Verbindung. Und auch zusätzliche Materialtests zeigten, dass die Verschleißfestigkeit sowie Biokompatibilität noch besser ist, als bei reinem Titan. Künftige Untersuchungen sollen den Härtegrad der Beta-Legierung daher noch weiter verbessern, um noch widerstandsfähigere Implanate entwickeln zu können.

Lesen Sie hier mehr über die Entdeckung von Morosan und Svanidze.

29 Wertungen (4.76 ø)

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6 Kommentare:

Es sollten alle mal sich die gezeigte Kristallstuktur ansehen. dann wird vieles klar – wenn man denn in Naturwissenschaften nicht geschlafen hat. Es wird mit Titan-3 und Gold ein neues Kristall gebildet, dafür müssen beide Metalle in festem Verhältnis vorliegen, wobei die Kristalle eine neue chemische Verbindung darstellen. Da ist nichts mit galvanischem Element und Interkristalliner Korrosion oder Allergie auf Gold. Nur wenn Titan-3-Gold korrodiert, werden wieder Gold und Titan als zwei verschiedene Oxide freigesetzt, auf die der Körper dann reagiert. Ansonsten ist das ein einheitlicher Stoff, bei dem man allerdings auch auf Allergieen achten muß, aber man kann nicht auf seine allergische Potenz von denen der Grundstoffe schließen.

#6 |
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Frank Bidenharn
Frank Bidenharn

Sprechen wir von Tiatn-4 oder Tiatn-5? In der Zahnmedizin gibt es schon mehre jahre eine harte Tiatn-Legierung und zwar Roxilid der Firma Straumann.
Diese Legierung ist deutlich härter als das im Reglafll verwendete Titan-4 und zeigt keine Korrosion oder Allergien

#5 |
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Jochen-Michael Kleiber
Jochen-Michael Kleiber

Man denke an das galvanische Element. (Spannungsreihe) (vgl Batterie)
Einer interkristallien Korrosion.!!!

#4 |
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Da wird ein Metall, das praktisch keine Allergien (Titan) verursacht, mit einem anderen, das heute leider immer häufiger im LTT als Allergen (Gold) gefunden wird, auf atomarer Ebene verbunden. Das wird nun aber richtig spannend, diese neue Legierung auf ihr allergisches Potential zu testen. Dazu müsste auch festgestellt werden, wo sich diese Legierung in der Spannungsreihe der Elemente einordnen wird. Da taucht doch die Frage auf, warum man denn bei Implantaten nicht auf das – mittlerweile durchaus verwendbare – Zirkondioxyd ausweicht; evtl. ist ja auch an PEEK zu denken. Besonders, wenn man bedenkt, dass Metalle grundsätzlich potentiell toxisch und immunogen sein können und eine Metallbelastung ein Triggerfaktor für Multisystemerkrankungen sein kann…

#3 |
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dr. med.dent. Wolfgang Stute
dr. med.dent. Wolfgang Stute

klingt gut,allerdingswohl noch schwerer lokal zu bearbeiten ;;;aber mal schauen , wie die Antigen-Antikörper- Reaktion nach Gewebeeinbringung ist

#2 |
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Dr. rer. nat. Frank Werner
Dr. rer. nat. Frank Werner

Ein so weiches Metall wie Gold härtet Titan, das selber ein sehr zähfestes Material ist.
Cool!
Ich wage auch vorauszusagen, das da noch Luft ist für weitere ungewöhnliche Legierungen

#1 |
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