Forschende in China haben ein 3D-gedrucktes piezoelektrisches Zahnimplantat entwickelt, das das Kaugefühl wiederherstellen kann. Dazu wandelt es Beißkräfte in elektrische Signale um, die über den Zahnnerv zum Gehirn gelangen. Die in Advanced Science veröffentlichte Studie bietet einen neuen Ansatz für eine der größten Einschränkungen herkömmlicher Zahnimplantate: den Verlust der natürlichen sensorischen Rückmeldung.
Das Implantat verwendet einen piezoelektrischen Kern aus Bariumcalciumzirkonat, einem Material, das als sicher für die Anwendung beim Menschen gilt, wie Advanced Science News berichtet. Wenn beim Kauen Druck ausgeübt wird, erzeugt der Kern elektrische Signale, die die Funktion der Mechanorezeptoren natürlicher Zähne nachahmen. Eine 3D-gedruckte Keramikkrone umgibt den Kern und bildet so ein individuell auf den Patienten abgestimmtes Implantat.
„Bisherige Implantate sind in erster Linie darauf ausgelegt, die Kaufunktion wiederherzustellen. Die sensorische Rückmeldung natürlicher Zähne können sie jedoch nicht vollständig zurückbringen“, sagte Yunyun Han, Professor an der Huazhong University of Science and Technology. „Im Vergleich zu Patienten mit handelsüblichen keramischen Zahnkronen berichteten über 90% der Patienten nach der Implantation des piezoelektrischen Zahns von einer Wiederherstellung der Kauwahrnehmung.“
Erste Versuche am Menschen zeigten, dass das Implantat ein Kaugefühl ähnlich dem eines natürlichen Zahns wiederherstellte. Bildquelle: 10.1002/advs.202520786.
Das Team testete die Technologie in einer ersten Studie am Menschen mit 23 Freiwilligen. Bei Beiß- und Kauversuchen verhielt sich das 3D-gedruckte Implantat deutlich ähnlicher wie ein natürlicher Zahn als handelsübliche Implantate. Rund 90% der Teilnehmenden berichteten, dass sie ihr natürliches Gefühl zurückgewonnen hatten.
Anstatt beschädigte Bänder oder Nerven zu regenerieren, gestalteten die Forschenden das Implantat selbst so, dass es deren Wahrnehmungsfunktion ersetzt. Messungen der Nervenaktivität sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen halfen dem Team außerdem, die Reaktion des Implantats auf unterschiedliche Kraftstärken abzustimmen.
„Der künstliche Zahn wandelt Kraft in elektrische Signale um und zeigt damit einen Lösungsweg für ein entscheidendes klinisches Problem auf“, sagte Han.
