Dr. Ing. Swathi Naidu Vakamulla Raghu forscht im Rahmen des EU-Projekts NOMAD an neuartigen, bioaktiven Implantatoberflächen an der Universität Siegen. Im Gespräch mit der Redaktion der „pip“ erklärt sie, wie Plasmen, Nanostrukturen und funktionalisierte Materialien die Implantologie revolutionieren könnten, auch im Hinblick auf Nachhaltigkeit und industrielle Anwendung.
Ihre Forschung beschäftigt sich mit der Herstellung bioaktiver Implantatoberflächen mittels Plasmen. Welche Vorteile könnten diese Entwicklungen konkret für dentale Implantate mit sich bringen?
Wie könnte Ihre Arbeit zur Entwicklung nachhaltiger oder biokompatibler Materialien beitragen, die speziell für den Einsatz in der Mundhöhle geeignet sind?
Raghu: Bei kommerziellen Implantaten ist die Nachhaltigkeit weniger vom Lebenszyklus des Produkts abhängig, sondern vielmehr von den Produktionsmethoden. Wir setzen bei der Entwicklung von Zirkonoxid-Nanostrukturen auf eine Anodisierungsstrategie, die wiederholbar und ohne Reinraumtechnik einsetzbar ist. Die entstehenden Nanocontainer haben Dimensionen, die der extrazellulären Matrix ähneln – das fördert biologische Reaktionen. Als funktionalisierte, wirkstoffbeladene Strukturen lassen sich so gezielt therapeutische Effekte in der Mundhöhle erzielen.
Welche Rolle spielt die Interaktion zwischen Materialoberfläche und Gewebe bei der Osseointegration – und wie greift Ihre Forschung hier unterstützend ein?
Raghu: Das ist tatsächlich ein zentraler Aspekt. Für die Osseointegration brauchen wir Materialien, die zur Biomineralisation befähigt sind – also zur Bildung von Strukturen wie Hydroxylapatit. Zwar ist Zirkonoxid chemisch eher passiv, doch die gezielt erzeugten Nanostrukturen lösen durch verbesserten Massentransport und erhöhte Benetzbarkeit eine indirekte Mineralablagerung aus. Man kann sich das vorstellen wie ein Netzwerk winziger Pipelines: Flüssigkeit zirkuliert darin, immer wieder bilden sich Ablagerungen – genau das fördern wir mit unseren Nanostrukturen.
Sehen Sie Potenzial für die industrielle Anwendung Ihres Verfahrens im dentalen Bereich – etwa in Zusammenarbeit mit Herstellern von Zahnimplantaten?
Raghu: Ja, definitiv. Natürlich dauert es, bis neue Konzepte in der Implantattechnologie marktreif und wirtschaftlich sind. Doch genau daran arbeiten wir aktuell im Rahmen des NOMAD-Projekts: Wir optimieren den Upscaling-Prozess der Prototypen, mit dem Ziel, marktreife dentale Implantate zu ermöglichen.
Das Interview führte Sven Skupin, Chefredakteur der pip.
