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Einleitung: Als In-vitro-Testverfahren für Biokompatibilitäts- und Wirksamkeitsstudien als Alternative zum Tierversuch in der Phase des Screenings von neuen Implantatmaterialien wurde ein Mittelohr-Organmodell entwickelt. Aufgrund positiver Erfahrungen mit Silber als Beschichtungsmaterial von Mittelohrimplantaten in vivo, wurde zur Validierung des Organmodells die Biokompatibilität und antibakterielle Wirksamkeit von Silber getestet. Dabei wurde das Hauptaugenmerk auf Zell-Zell- bzw. Zell-Material-Interaktionen gelegt.

Methoden: Das Mittelohr neonataler Ratten wurde auf Netwell-Inserts an einer Medium-Luft-Grenze kultiviert, um so eine physiologische Mittelohrumgebung zu simulieren. Dem Standardmedium wurde Antibiotikum, 30 bzw. 300 µM Silbernitrat oder medizinische Silberfolie zugesetzt. Nach einer Kultivierungszeit von bis zu 21 Tagen wurden die Proben elektronenmikroskopisch untersucht.

Ergebnisse: Epithel und Bindegewebe waren in allen Versuchsgruppen gut erhalten. Das Knorpelgewebe wies eine bessere Morphologie bei einer erhöhten Konzentration von Wachstumsfaktoren auf. Allerdings war der Anteil von bakteriellen Infektionen in der Kultur bei Anwesenheit von 30 µM Silbernitrat bzw. der Silberfolie signifikant erhöht, sodass diese Versuchsansätze vorzeitig abgebrochen werden mussten.

Schlussfolgerungen: Im Organmodell konnte Silber als biokompatibles Produkt für die Mittelohrumgebung verifiziert werden. Dabei waren höhere Silberkonzentrationen im Organmodell tolerabler als in herkömmlichen Kulturen mit Zelllinien. Für eine sichere antibakterielle Wirksamkeit ist die Anwesenheit von einer hohen Konzentration von Silberionen notwendig. Weitere innovative Materialien können zukünftig im Mittelohr-Organmodell charakterisiert werden.

Unterstützt durch: Exzellenzcluster „Hearing4all" und Forschungsverbund BIOFABRICATION for NIFE

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.