Der AG Keramik Forschungspreis
Mit ihrem Forschungspreis zeichnet die AG Keramik wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet dentaler Keramiken und hybrider Werkstoffe aus. Im Rahmen des Themas werden theoretische, klinische und materialtechnische Untersuchungen angenommen, die auch die zahntechnische Ausführung im Dentallabor einbeziehen. Ferner werden klinische Arbeiten geschätzt, die sich mit der analogen oder computergestützten Fertigung und Eingliederung von keramischen Kronen, Brücken und Implantat-Suprakonstruktionen befassen.
Angesprochen sind Zahnärzte und Wissenschaftler aus der Zahnmedizin, Fachleute für Werkstoffe und Zahntechniker sowie Teammitglieder interdisziplinärer Arbeitsgruppen. Seit dem Jahr 2001 haben über 50 Preisträger den Forschungspreis der AG Keramik erhalten.
Unsere Preisträger - Prämierung 2025
Der Forschungspreis 2025 für herausragende wissenschaftliche Arbeiten wurde am 19.06. in Nürtingen auf unserem Keramiksymposium an zwei Preisträger-Teams verliehen und ging an Autorinnen und Autoren der Universitätsmedizin Berlin und an das Universitätsklinikum Erlangen. Das Preisgeld von insgesamt 5.000 € wurde geteilt.
Einfluss von 3D-gedrucktem, gefrästem und gepresstem Lithiumdisilikat auf die Haftfestigkeit zu zwei Harzzementen: eine In-vitro-Studie
PD Dr. Alexey Unkovskiy M.Sc., Prof. Dr. Florian Beuer MME, Ing. Jamila Yassine B.Sc., Dr. Almira Ada Diken Türksayar Ph.D., Dr.-Ing. Franziska Schmidt
Influence of 3D-printed, milled and pressed lithium disilicate on the bond strength to two resin cements: an in vitro study
Das Team der Charité Berlin untersuchte mit ihrer in-vitro-Studie den Einfluss, den die Herstellungsweise und Zugabe von Materialzusätzen auf die Haftung von Befestigungskompositen an 3D-gedrucktem Lithiumdisilikat haben.
Ausgangssituation, Ziel und Vorgehen
Das Fräsen von dentalen Keramikrestaurationen bietet als subtraktive Fertigungsmethode keine vollständige Gestaltungsfreiheit, da bestimmte Bereiche für einen Fräser unzugänglich sein können. In dieser Hinsicht ist die additive Fertigung (AM) den subtraktiven Methoden überlegen. Vor allem der 3D-Druck von Zirkoniumdioxid und Lithiumdisilikat findet im Dentalbereich bereits Anwendung. Dabei kommt überwiegend die so genannte lithografiebasierte keramische Fertigung (LCM) zum Einsatz. Restaurationen, die mit unterschiedlichen Herstellungsverfahren gefertigt wurden, können Unterschiede in ihrer Haftfestigkeit aufweisen. Die Autorinnen und Autoren dieser in-vitro-Studie untersuchten daher den Einfluss des Herstellungsverfahrens auf die Haftfestigkeit zwischen heißgepresstem, gefrästem und 3D-gedrucktem Lithiumdisilikat sowohl mit konventionellem mehrstufigem dualhärtendem Kunststoffkomposit als auch mit selbstadhäsivem Befestigungskomposit (SARC). Die Frage war, ob es signifikante Unterschiede in der Makro-Scherhaftung (SBS) zwischen den untersuchten Gruppen geben würde.
Ergebnisse – Vorsicht bei selbstadhäsiver Befestigung und Pigmentierung
Die Art der Fertigung hat Einfluss auf die Scherhaftfestigkeit beim Einsatz selbstadhäsiver Befestigungskomposite. So ist bei der Anwendung von SARC auf 3D-gedrucktem Lithiumdisilikat Vorsicht geboten. Auch Pigmente können stören, und zwar unabhängig von der Farbe: Eine pigmentierte keramische Druckmasse kann die Haftung zwischen dem 3D-Druck-Material und dem Befestigungskomposit negativ beeinflussen. Bei den konventionellen dualhärtenden Befestigungskompositen spielt die Herstellungsweise des Lithiumdisilikats keine Rolle für die Haftfestigkeit. Auch ein Wärmewechsel ist kein Problem. Die getesteten Verbindungen zeigten sich unempfindlich gegenüber Thermocycling – ein gutes Zeichen für die Langzeitstabilität im Mund.
Die Studie zeigt, dass 3D-gedrucktes Lithiumdisilikat ein zukunftsweisendes Material ist und liefert wichtige Impulse für die Weiterentwicklung digital gefertigter keramischer Restaurationen.
Verbesserung der Chipping-Toleranz von vorgesinterten Zirkoniumdioxid-Rohlingen
PD Dr. Renan Belli, Sabine Hartmann, PD Dr. Julia Lubauer, PD Dr. Katrin Hurle, Prof. Dr. Ulrich Lohbauer, Dr. Björn Mieller
Improving the chipping resistance of pre-sintered zirconia white-bodies
Die Erlanger Forschungsarbeit beschäftigt sich mit Optimierungsfaktoren für die Chipping-Toleranz von Zirkonoxid-Keramiken. Beteiligt waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Forschungslabor für Dentale Biomaterialien der Universitätszahnklinik Erlangen, dem Institut für Mineralogie der Universität Erlangen sowie der Bundesanstalt für Material-Forschung und -Prüfung, Berlin.
Ausgangssituation, Ziel und Vorgehen
Die Bearbeitung von dentalem Zirkonoxid im vorgesinterten Zustand spart Zeit, schont die Bearbeitungswerkzeuge, und ist damit auch ökonomisch attraktiv. Die sich daraus ergebenden Nachteile sind jedoch nicht unerheblich: ein hohes Auftreten an Absplitterungen (Chipping), Rissen (Cracking) und Brüchen (Fractures) an den Konstruktionen. Reduzierte mechanische Eigenschaften und eine geringere Ausbeute an Rohlingen sind die Folge.
Das Ziel der Forschungsarbeit war es, durch die Modifikation der Parameter des Vorsinter-Prozesses die (bruch-)mechanischen Eigenschaften vorgesinterter Zirkonoxid-Rohlinge zu verbessern. Dazu wurden die einzelnen Phasen des Sinterns bis zur Veränderung in der Materialstruktur sowie die Entwicklung der mechanischen und bruch-mechanischen Parameter durch die Veränderung der Temperatur und Bearbeitungsdauer untersucht und bewertet.
Ergebnisse im Überblick – Gezielte Temperatursteuerung mit großem Effekt auf mechanische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften ließen sich durch gezielte Temperatursteuerung verbessern: Eine Erhöhung der Vorsinter-Temperatur (von 1000 auf 1100 °C) und -dauer (von 2 auf 6 Stunden) führte zu einem leichten Dichteanstieg – mit stark positiven Effekten auf Härte, Elastizitätsmodul, Festigkeit und Bruchzähigkeit. Ein spezieller Test zur Kantenabplatzung (Vickers Edge-Chipping Test) bestätigte die mechanischen Verbesserungen und stellte bisherige theoretische Annahmen zur Sprödigkeit infrage.
Die neue Studie liefert entscheidende Erkenntnisse zur Verbesserung der Materialstabilität durch angepasste Vorsinterparameter wie Dauer und Temperatursteuerung, diskutiert Aspekte der Bearbeitbarkeit und regt an, die gezielte Optimierung der Vorsinterprozesse zu einem zentralen Forschungsansatz zu machen. Die gezielte Anpassung von Vorsinterparametern kann die mechanische Stabilität von dentalem Zirkonoxid signifikant verbessern. Das eröffnet neue Perspektiven für langlebigere, widerstandsfähigere keramische Zahnversorgungen.
Prämierung 2024
Mit dem Forschungspreis 2024 sind am 30.11. in Dresden auf unserem Forum der AG Keramik Studien aus den Universitätskliniken Berlin, Frankfurt am Main und Kiel ausgezeichnet worden. Das Preisgeld von insgesamt 5.000 € wurde gedrittelt.
Implantatkronen aus Hybridkeramik oder Zirkoniumdioxid-verstärkter Glaskeramik?
PD Dr. Stefano Pieralli, Malte Bagratuni, Dr. Insa Herklotz, Dr. Lauren Bohner, Dr. Mats Böse
Evaluation of implant-supported single crowns made of a hybrid and a zirconia-reinforced ceramic: a randomized clinical trial
Der Zahnarzt Malte Bagratuni stellte die Ergebnisse einer randomisierten klinischen Studie aus der Abteilung für Zahnärztliche Prothetik, Alterszahnmedizin und Funktionslehre an der Charité Berlin vor. In dieser Studie wurden implantatgetragene Einzelkronen aus zwei unterschiedlichen Materialien miteinander verglichen.
Eine erste Auswertung 418 Tage nach der prothetischen Versorgung zeigte zwei Frakturen in der Gruppe der Hybridkeramik-Kronen, entsprechend einer durchschnittlichen Überlebensrate von 84 %. In der Gruppe der Zirkoniumdioxid-verstärkten Glaskeramik wurden keine Frakturen beobachtet. Die Unterschiede in den Überlebensraten waren jedoch statistisch nicht signifikant (p=0,168).
Wie muss das Präparationsdesign gestaltet werden, damit möglichst wenig Substanz abgetragen wird?
Dr. Kathrin Seidel, Kirsten Johannes, Prof. Dr. Eva Herrmann, Basel El-Sabbagh, Dr. Tuba Aini, Dr. Tugba Zahn, Prof. Dr. Jan-Frederik Güth
Quantitative analysis of substance removal during tooth preparation for full ceramic restorations using digitally generated preparation designs
Dr. Kathrin Seidel und die Zahnärztin Kirsten Johannes aus der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik in Frankfurt a.M. präsentierten ihre Ergebnisse einer quantitativen Studie. Sie hatten analysiert, welche Faktoren das Volumen des Zahnhartsubstanzabtrags bei der Präparation am stärksten beeinflussen, und wie diese Parameter hinsichtlich des gesamten Substanzabtrags zusammenwirken. Dabei nutzten sie ein neuartiges digitales Verfahren zur Gestaltung von Zahnpräparationsgeometrien mit einer 3D-Grafiksoftware. Den höchsten Einfluss auf den Substanzabtrag hatte der Abstand vom Präparationsrand zur Schmelz-Zement-Grenze (SZG). Ein möglichst großer Abstand bei gleichzeitiger Minimierung der Abschrägungstiefe verringert demzufolge den Substanzabtrag.
Sind Klebebrücken aus Zirconiumdioxid erfolgreich als Ersatz für einen fehlenden Schneidezahn?
Dr. Christine Yazigi, MSc, Dr. Lisa Türp, Prof. Dr. Matthias Kern
Long-Term Outcome of Anterior Cantilever Zirconia Ceramic Resin-Bonded Fixed Dental Prostheses (RBFDP) – Lateral versus Central Incisor Restorations
Im Kieler Team des erst kürzlich emeritierten Prof. Dr. Matthias Kern entstand die klinische Langzeitstudie zur Bewertung der Überlebens-, Retentions- und Erfolgsraten von Klebebrücken (Resin-Bonded Fixed Dental Prostheses) aus Zirkoniumdioxid als Ersatz für Inzisiven im Ober- und Unterkiefer.
Die Autorin Dr. Christine Yazigi stellte die Studie vor. Untersucht wurden 310 Klebebrücken von 241 Patienten, die im Zeitraum von 2001 bis 2022 versorgt worden waren. Die Überlebensrate der Versorgung nach 15 Jahren lag bei 98,7 %, die Retentionsrate bei 94,5 %. Mit dieser Langzeitstudie können die sehr guten klinischen Ergebnisse dieser minimalinvasiven Versorgungsart für den Frontzahnbereich belegt werden.