Oberflächenvorbehandlungen und erosive Alterungseffekte auf die Haftfestigkeit von CAD/CAM-harzbasierten Materialien mit einem selbstadhäsiven Kompositzement

Warum das, was Ihre Zähne angreift, auch Ihre Zahnversorgungen angreift

Säurehaltige Getränke, Zitrusfrüchte und sogar Magensäure bei Reflux können unsere Zähne langsam abtragen. Sie können aber auch moderne zahnärztliche Restaurationen beeinträchtigen, etwa Kronen und Brücken, die mit hochentwickelten computergeführten Systemen hergestellt werden. Diese Studie stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Wie gut halten diese fortschrittlichen Materialien, wenn sie jahrelanger Säureeinwirkung im Mund ausgesetzt sind?

Zwei High-Tech-Wege, eine Krone herzustellen

Heutzutage werden viele festsitzende Kronen nicht mehr von Hand gefertigt, sondern mittels CAD/CAM (computerunterstützte Konstruktion und Fertigung). Zahnärzte und Techniker können eine Krone entweder aus einem festen Block fräsen oder schichtweise mit einem 3D-Drucker aufbauen. Beim Fräsen wird ein dichter, fabrikmäßig hergestellter Block in Form gebracht. Beim 3D-Druck beginnt man mit einer flüssigen Harzmasse, die unter Licht aushärtet, was sehr präzise Formen und weniger Materialabfall ermöglicht. Beide Verfahren zielen auf ein natürliches Aussehen und lange Haltbarkeit ab, doch ihre innere Struktur unterscheidet sich und das kann beeinflussen, wie gut sie mit dem Zement, der sie an den Zähnen befestigt, verbinden.

Wie die Forschenden die Kronen getestet haben

Das Team verglich zwei verbreitete harzbasierte Kronenmaterialien: ein 3D-gedrucktes permanentes Kronenharz (Crowntec) und einen gefrästen nanokeramischen Harzblock (Cerasmart 270). Sie klebten kleine Zylinder eines gebräuchlichen selbstadhäsiven Harzzements auf plan geschliffene Proben jedes Materials. Vor dem Kleben blieben einige Proben unverändert, einige wurden durch Sandstrahlen aufgeraut und andere erhielten Sandstrahlen plus eine dünne Schicht eines sogenannten Universaladhäsivs. Anschließend tauchten die verklebten Proben vier Tage lang in eine von drei Flüssigkeiten: Leitungswasser, eine starke künstliche Magensäure, die langfristigen Reflux simuliert, oder eine Zitronensäurelösung, die Säuren aus Säften und Limonaden ähnelt. Schließlich wurde gemessen, welche Kraft nötig war, um das Zementstück abzuscheren, und die Versagensart wurde mikroskopisch untersucht.

Was Säure und Materialtyp tatsächlich bewirken

Die Ergebnisse zeigten, dass nicht alle Kronenmaterialien unter Säurebelastung gleich reagieren. Insgesamt zeigte das 3D-gedruckte Crowntec eine stärkere Verbindung mit dem selbstadhäsiven Zement als das gefräste Cerasmart, und seine Haftung hielt nach der Erosion besser stand. Die meisten Crowntec-Proben versagten durch Bruch im Kronenmaterial selbst und nicht an der Klebefuge, ein Hinweis auf eine robuste Verbindung. Im Gegensatz dazu brach Cerasmart meist direkt an der Schnittstelle, was bedeutet, dass die Verbindung zwischen Zement und Krone die schwächste Stelle war. Unter Einwirkung von Magensäure sank die Haftfestigkeit von Cerasmart in allen Gruppen, teils auf Werte, die für eine langfristige klinische Sicherheit als zu niedrig gelten. Bei Crowntec schwächte die starke magenähnliche Säure die Haftung nur deutlich, wenn Sandstrahlen mit einer zusätzlichen Adhäsivschicht kombiniert wurde, was darauf hindeutet, dass diese Zusatzbeschichtung selbst gegenüber starker Säure anfällig sein kann.

Helfen zusätzliche Oberflächenbehandlungen?

Man könnte erwarten, dass mehr Oberflächenbehandlung immer die Verklebung verbessert, doch diese Studie macht klar: so einfach ist es nicht. Das Aufrauen der Oberfläche durch Sandstrahlen und das Aufbringen eines Universaladhäsivs führten bei keinem der Materialien zu einem klaren, konsistenten Anstieg der Haftfestigkeit, obwohl diese Schritte das Versagensverhalten und den Versagensort veränderten. Beim gefrästen Material verschob das Hinzufügen des Adhäsivs tendenziell das Versagen von der Klebefuge ins Material, was auf einen lokalen Vorteil hindeutet. Die Gesamtfestigkeitswerte stiegen jedoch nicht genügend, um statistisch überzeugend zu sein. Die Autoren weisen darauf hin, dass zu aggressive Sandstrahldrücke, zu dicke oder instabile Adhäsivschichten und die spezifische chemische Zusammensetzung der Materialien die Vorteile dieser Zusatzschritte einschränken können.

Was das für Patientinnen, Patienten und Zahnärzte bedeutet

Für Patienten, die Kronen aus solchen Harzen erhalten, enthält die Studie eine praktische Botschaft: Die Wahl des Kronenmaterials und die Realität der Säureexposition können wichtiger sein als aufwändige Oberflächenbehandlungen, wenn ein selbstadhäsives Zement verwendet wird. In diesem Laborversuch bildete das 3D-gedruckte Crowntec-Material eine stärkere, dauerhaftere Verbindung mit dem selbstadhäsiven Zement als das gefräste Cerasmart, insbesondere unter simuliertem jahrelangem Einfluss von Magen- und Speise­säuren. Zusätzliche Adhäsivschichten brachten nur geringe und inkonsistente Vorteile, während fortwährende Säurebelastungen – vor allem durch gastroösophagealen Reflux – einige Kronen‑Zement‑Kombinationen deutlich schwächen könnten. Die Quintessenz für den allgemeinen Leser: Hochentwickelte zahnärztliche Materialien sind nicht gleichermaßen resistent gegen die aggressive Chemie im Mund. Bei Patienten mit hoher Säurebelastung sollten Zahnärztinnen und Zahnärzte Materialauswahl und Zementart besonders bedacht abwägen.

Zitation: Karademir, S.A., Atasoy, S., Akarsu, S. et al. Surface pretreatments and erosive aging effects on the bond strength of CAD/CAM resin-based materials with a self-adhesive resin cement. Sci Rep 16, 5246 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35612-4

Schlüsselwörter: Zahnkronen, Säureerosion, 3D-gedruckte Restaurationen, Verklebung mit Harzzement, CAD/CAM-Zahnheilkunde