Was versteht man unter Biokompatibilität? Wie biokompatibel sind Keramikimplantate?

Biokompatibilität ist eine zwingende Voraussetzung für den klinischen Einsatz von Biomaterialien in der Zahnmedizin. Heutzutage umfasst das Konzept der Biokompatibilität nicht nur Bioinertheit, sondern auch Biofunktionalität und Biostabilität. Biokompatibilität wird definiert als „die Fähigkeit eines Biomaterials, seine vorgesehene Funktion im Rahmen einer medizinischen Therapie zu erfüllen, ohne unerwünschte lokale oder systemische Reaktionen beim Empfänger dieser Therapie hervorzurufen, und gleichzeitig eine möglichst optimale klinisch relevante Leistung dieser Therapie zu erzielen“ oder als „die Fähigkeit eines Materials, in einer bestimmten Situation mit einer angemessenen Host-Reaktion zu funktionieren“ (Huzum et al. 2021).

Die Studien zeigen eine gute Proliferationsfähigkeit von Osteoblasten (Bächle et al. 2007) und Fibroblasten (Yamano et al. 2011), keine Zytotoxizität gegenüber Osteoblasten (Möller et al. 2012) sowie eine hohe Vitalität von dentalen Stammzellen der Pulpa (Wei et al. 2019) bei Kontakt mit Zirkoniumdioxid.

Erhebungen an Patienten zeigten zudem, dass das Weichgewebe um Zirkonoxidimplantate und -abutments gesund ist, keine Entzündungszeichen (Blaschke et al. 2006) sowie eine Durchblutung des Zahnfleisches aufweist, die der um natürliche Zähne ähnlich ist (Kajiwara et al. 2015). Barwacz et al. (2015) wiesen nach, dass die Entzündungsreaktion um Zirkoniumdioxid- und Titanabutments vergleichbar ist, jedoch keine übermässige Expression proinflammatorischer Mediatoren stattfinden. Die geringen Anzeichen einer Entzündung sprechen für die klinische Biokompatibilität von Zirkoniumdioxid. Die ausgezeichnete Biokompatibilität von Zirkoniumdioxid wird zudem durch Hisbergues et al. (2009) und Cionca et al. (2017) bestätigt.

Referenzen

Barwacz CA, Brogden KA, Stanford CM, Dawson DV, Recker EN, Blanchette D. Comparison of pro-inflammatory cytokines and bone metabolism mediators around titanium and zirconia dental implant abutments following a minimum of 6 months of clinical function. Clin Oral Implants Res. 2015;26(4):e35-e41. doi:10.1111/clr.12326.

Bächle M, Butz F, Hübner U, Bakalinis E, Kohal RJ. Behavior of CAL72 osteoblast-like cells cultured on zirconia ceramics with different surface topographies. Clin Oral Implants Res. 2007;18(1):53-59. doi:10.1111/j.1600-0501.2006.01292.x.

Blaschke C, Volz U. Soft and hard tissue response to zirconium dioxide dental implants-a clinical study in man. Neuro Endocrinol Lett. 2006;27 Suppl 1:69-72.

Cionca N, Hashim D, Mombelli A. Zirconia dental implants: where are we now, and where are we heading?. Periodontology 2000. 2017;73(1):241-258. doi:10.1111/prd.12180.

Hisbergues M, Vendeville S, Vendeville P. Zirconia: established facts and perspectives for a biomaterial in dental implantology. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2009;88(2):519-529. doi:10.1002/jbm.b.31147.

Huzum B, Puha B, Necoara RM, Gheorghevici S, Puha G, Filip A, Sirbu PD, Alexa O. Biocompatibility assessment of biomaterials used in orthopedic devices: An overview (Review). Exp Ther Med. 2021 Nov;22(5):1315. doi: 10.3892/etm.2021.10750. Epub 2021 Sep 17. PMID: 34630669; PMCID: PMC8461597.

Kajiwara N, Masaki C, Mukaibo T, Kondo Y, Nakamoto T, Hosokawa R. Soft tissue biological response to zirconia and metal implant abutments compared with natural tooth: microcirculation monitoring as a novel bioindicator. Implant Dent. 2015;24(1):37-41. doi:10.1097/id.0000000000000167.

Möller B, Terheyden H, Açil Y, et al. A comparison of biocompatibility and osseointegration of ceramic and titanium implants: an in vivo and in vitro study. Int J Oral Maxillofac Surg. 2012;41(5):638-645. doi:10.1016/j.ijom.2012.02.004.

Wei C, Gong T, Pow EHN, Botelho MG. Adhesive and oxidative response of stem cell and pre-osteoblasts on titanium and zirconia surfaces in vitro. J Investig Clin Dent. 2019;10(3):e12407. doi:10.1111/jicd.12407.

Yamano S, Ma AK, Shanti RM, Kim SW, Wada K, Sukotjo C. The influence of different implant materials on human gingival fibroblast morphology, proliferation, and gene expression. Int J Oral Maxillofac Implants. 2011;26(6):1247-1255.