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Parodontitis: Hilfe aus dem 3-D-Drucker
3D-Animation von Gebiss und Implantat
Ein Implantat aus bioresorbierbarem Kunststoff soll kurzzeitig defekte Gewebebereiche ersetzen (3D-Computeranimation).

Zerstörtes Gewebe kann der menschliche Körper nur bis zu einem bestimmten Grad erneuern - für größere Schäden, zum Beispiel durch aggressive Bakterien, müssen Ärzte tief in die Trickkiste greifen. Ersatzteile aus dem 3-D-Drucker wären ein eleganter Ansatz, doch noch ist die Methode nicht ausgereift.

Eine Vielzahl von Menschen leidet im mittleren bis höheren Lebensalter an Parodontitis: Entzündliche Prozesse zwischen Zahn und Kieferknochen können im schlimmsten Fall zum Zahnausfall führen. Meist ist dies eine schleichende Entwicklung, die zunächst kaum Schmerzen verursacht und eine langsame Zerstörung des Zahnhalteapparats zur Folge hat. In einigen Fällen können Keime jedoch auch äußerst aggressiv vorgehen und in kurzer Zeit massive Schäden am Gewebe hervorrufen. Forscher haben jetzt erstmalig am Patienten getestet, ob mit resorbierbaren Polymeren aus dem 3-D-Drucker Knochenschäden repariert werden können.

Behandelt wurde ein 53-jähriger Mann mit einer aggressiven Parodontitis, der bereits mit konventionellen Methoden über einen längeren Zeitraum versorgt worden war. Im Bereich seines Eckzahns im Unterkiefer hatte die Erkrankung zu einem großen Verlust von Zahnfleisch und Knochengewebe geführt. Wissenschaftler der Universität in Mailand sahen die Chance, mit einem Ansatz aus dem Bioengineering, dem Patienten zu helfen. Mit einer individuellen Rekonstruktion der fehlenden Knochenstruktur sollten die Defekte beseitigt werden.

Bei der Herstellung des Knochengerüsts orientierten sich die Forscher genau an den anatomischen Gegebenheiten im Kiefer des Patienten. Dazu nutzten sie exakte Scans, die mit einem Computertomographen angefertigt wurden. Das gewünschte "Ersatzteil" entstand dann im Laser-Sinter-Verfahren im 3-D-Drucker aus Polycaprolacton-Pulver (PCL, ein aus Erdöl gewonnener biologisch abbaubarer Kunststoff) und Hydroxylapatit (vier Prozent).

Über gut ein Jahr schien die Therapie ein voller Erfolg zu sein: Die Zahnwurzel wurde zum Teil wieder gut von weichem Gewebe bedeckt, eine gesunde Verbindung von Zahnfleisch und Zahn konnte sich neu aufbauen. Es gab keine Anzeichen einer chronischen Entzündung. Doch nach 13 Monaten verschlechterte sich der Zustand des Patienten erneut: Zunächst kam nur ein kleines Stück des Knochengerüsts zum Vorschein. Intensive Maßnahmen mit antimikrobiellen Spülungen und Antibiotika-Gabe konnten das Scheitern der Therapie jedoch nicht verhindern. Nachdem sich das künstliche Implantat an einer weiteren Stelle zeigte, war der Misserfolg besiegelt. Wenige Tage später musste der Knochenersatz komplett entfernt werden.

Die beteiligten Wissenschaftler werten den Versuch insgesamt betrachtet nicht als Niederlage. Ausgedruckte Biomaterialien seien immer noch vielversprechende Hilfsmittel, um in Zukunft schwere Defekte verschiedenster Gewebetypen zu reparieren. So sollen bei der Tracheomalazie (einer Erkrankung der Luftröhre) Patienten bereits erfolgreich mit einem 3-D-Bauteil behandelt worden sein. Möglicherweise wären im Falle einer Parodontalerkrankung schneller resorbierbare Materialien besser geeignet gewesen. Die Ergebnisse der Studie rechtfertigen weitere Untersuchungen, die eine Entwicklung bis zur klinischen Reife des Ansatzes ermöglichen.

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