Prof. Dr. Friedlinde Götz-Neunhoeffer

Knochendefekte resultierend aus Traumata, Tumorentfernungen oder Knocheninfektionen stellen eine große gesellschaftliche Herausforderung dar, verstärkt durch den steigenden Anteil älterer Patient/innen aufgrund der stetig zunehmenden Lebenserwartung. Die möglichst effektive Behandlung derartiger Knochendefekte zur Verbesserung der Lebensqualität der Betroffenen ist daher von hoher Relevanz. Trotz der beeindruckenden Fortschritte in der Entwicklung synthetischer Materialien zur Knochenregeneration bleiben einige klinische Probleme nach wie vor ungelöst. Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist daher die Entwicklung von 3D-gedruckten Nanokompositen bestehendaus Brushitzement und Seidenfibroin (SF), welche hohes Potential zur Erfüllung der strukturellen und biologischen Anforderungen des menschlichen Knochens und damit zur Knochenregeneration aufweisen.

CO2-Einbau in Mineralphasen. Optimierung der Stabilität und Bestimmung der Umwandlungsraten von Calciumaluminat-Zement-Injektionsmörteln.

Materialklassen, die den natürlichen Zähnen ähneln, wie polykristalline Keramiken, Glaskeramiken und Keramik-Methacrylat-Komposite werden seit einiger Zeit für den Zahnersatz bevorzugt. Das erste kommerzielle Produkt basierte auf einem nicht-stöchiometrischen Mehrkomponentensystem SiO2-Li2O-Al2O3-K2O-P2O5-ZrO2-ZnO, das vorkristallisiert und anschließend aufgeschmolzen und in eine Form aus feuerfestem Material gespritzt wurden. Die resultierende Glaskeramik erreichte einen Kristallisationsgrad von ~70 Vol.-% mit länglichen Li2Si2O5-Kristalliten und weist sehr gute mechanische Eigenschaften auf.

Der Forschungsansatz ermöglicht es, Beziehungen zwischen den mechanischen Eigenschaften, der Zusammensetzung und der Mikrostruktur, entweder in der Glaskeramik oder im Restglas zu ermitteln. Dazu wird der Einflusss des SiO2/Li2O-Molverhältnisses auf das Kristallisationsverhalten von Li2SiO3- und Li2Si2O5-Phasen analysiert und der Effekt der ZrO2-Zugabe bei konstantem SiO2/Li2O-Verhältnissen auf Kristallisationskinetik und Netzwerkstruktur des Restglases untersucht.