Was aussieht wie eine Szene aus einem Science-Fiction-Film, ist an der Universität Würzburg längst Realität: Aus feinen Schichten von Spezialharz entstehen im 3D-Drucker täuschend echte Zähne – mit realistischen Strukturen und sogar simulierten Kariesstellen. Was mit einem Lehrprojekt begann, entwickelt sich inzwischen zu einer kleinen Revolution in der Zahnmedizin.
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Realistische Übungszähne statt Spenden aus der Praxis
Wer Zahnmedizin studiert, braucht Hunderte von Übungszähnen. Bisher mussten die Studierenden sie mühsam bei Zahnärzten oder Kieferchirurgen sammeln – ein Prozess, der aufwendig war, und zudem hygienisch und ethisch fraglich. Kilian Schoch studiert im siebten Semester und ist erleichtert, dass er diesen Botengang nun nicht mehr machen muss.
Denn die 3D-gedruckten Zähne schaffen Abhilfe: Sie sind hygienisch unbedenklich, immer verfügbar und bieten allen Studierenden die gleichen Bedingungen. Außerdem lassen sie sich in beliebiger Stückzahl und Qualität reproduzieren – Schicht für Schicht.
So echt wie möglich – mit simuliertem Zahnschmelz und Karies
Das Besondere: Die Zähne fühlen sich beim Bohren fast an wie echte. "Natürlich ein kleines Stück weicher, aber dennoch sehr realistisch", sagt Kilian Schoch. Der knochenähnliche Zahnschmelz gilt als die härteste Substanz im menschlichen Körper. Den gedruckten Replikaten werden Glaspartikel zugemischt, um an diese Härte heranzukommen. Kein Verglich zu den kommerziellen Kunststoffzähnen, die in der Vergangenheit verwendet wurden und zudem viel teurer sind.
Selbst die Zunge wird im 3-D Modell simuliert, sodass Studierende lernen können, beim Bohren den Platz im Mund richtig einzuschätzen. Die Würzburger Forschenden verwenden verschiedene Materialien, um die Struktur eines echten Zahns nachzubilden: eine harte Außenschicht für den Schmelz, eine weichere Schicht für das Dentin und eine empfindliche Zone für den Zahnnerv. So spüren Studierende beim Bohren genau, wann sie tiefer gehen oder vorsichtiger arbeiten müssen – ein realistisches Training für den späteren Ernstfall.
Lehre, Forschung und Praxis im Dreiklang
Als eine der wenigen Einrichtungen entwickelt und druckt die Uni Würzburg alle Modelle inzwischen im eigenen Haus und stellt sie den Studierenden kostenlos zur Verfügung. Diese Drucke kosten im Vergleich zu den kommerziellen Gebissen nur einen Bruchteil in der Anfertigung. Der 3D-Druck wird an der Poliklinik für Zahnärztliche Prothetik des Universitätsklinikums Würzburg umgesetzt.
Klinikleiter Marc Schmitter erklärt: "Wir können echte bildgebende Daten von Patienten verwenden, und die Studierenden üben an realistischen Modellen, bevor sie am Patienten selbst arbeiten. Das ist ein großer Vorteil für den Standort Würzburg und ein Alleinstellungsmerkmal." Der 3D-Zahn vereint alle Behandlungsschritte: von der Kariesentfernung über die Wurzelkanalbehandlung bis zur Kronenpräparation. Die Forschung dazu wurde mehrfach ausgezeichnet – unter anderem mit dem Albert-Kölliker-Lehrpreis der Medizinischen Fakultät.
Vom Lernmodell zum echten Zahnersatz
Inzwischen ist der 3D-Druck nicht mehr nur Lehrmittel, sondern bereits Teil der zahnmedizinischen Praxis. An der Uni Würzburg werden provisorische und teilweise auch dauerhafte Kronen im 3D-Druck gefertigt – passgenau, stabil und kostengünstig. In einer Studie mit 63 Patientinnen und Patienten hielten 98 Prozent der gedruckten Kronen über mehrere Monate ohne Probleme. Auch Totalprothesen sind im Handumdrehen fertig. Und wenn ein Modell beschädigt wird? Kein Problem – der Drucker produziert einfach ein neues.
Faire Bedingungen für alle Studierende
Für Studierende bedeutet der 3D-Zahn ein realistischeres, intensiveres Training – und gleiche Chancen für alle. Denn der gedruckte Zahn ist fair: Jeder arbeitet mit denselben Voraussetzungen. Zugleich sparen die Forschenden Ressourcen und vermeiden Abfall, da das Material mehrfach verwendbar ist. Ziel des Teams um Schmitter ist es, den Druckprozess weiter zu automatisieren und Materialien zu entwickeln, die natürlichem Zahngewebe noch ähnlicher sind.
Zahngebiss aus dem 3D-Drucker
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