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Einleitung: Die häufigste Komplikation beim Einsatz von Implantatmaterialien stellt nach wie vor die Infektion dar. Hier können insbesondere smoldering-Infektionen zu erheblichen Patientenbeschwerden führen, da sie klinisch inapparent verlaufen und radiologisch nicht verifizierbar sind. Ein frühzeitiges Erkennen dieser Infektionen könnte zu einer signifikanten Reduktion der Komplikationsrate führen. Ziel der hier vorliegenden Studie war es einen neuen implantierbaren Mikrosensor im Rahmen eines bakteriellen Infektes im Wundgebiet zu entwickeln und zu untersuchen.

Material und Methoden: Im Modell der Rückenhautkammer an haarlosen Mäusen erfolgte die Implantation von Mikrosensoren (Länge 500μm, Höhe 150μm), welche in der Lage sind die Glucose-, Sauerstoff- und Laktatkonzentration zu quantifizieren. Nach Implantation der Mikrosensoren erfolgte die Inokulation eines human-pathogenen Staph. aureus-Stammes (V8189-94). Über einen Beobachtungszeitraum von 3d wurden die o.g. Parameter quantifiziert. Eine nicht-inokulierte Gruppe diente als Kontrolle.

Ergebnisse: Für alle Parameter wurde zu jedem Zeitpunkt ein selektives Signal in vivo gemessen. Die bakterielle Infektion konnte sowohl makroskopisch als auch histologisch bestätigt werden. Die Sauerstoffsättigung sowie die Glukosekonzentration reduzierten sich über den Versuchszeitraum im Vergleich zur Kontrollgruppe bei initial gleichwertigen Messergebnissen. Bei der Messung der Laktatkonzentration hingegen wurde ein deutlicher Anstieg der Messwerte in der infizierten Gruppe über den Untersuchungszeitraum festgestellt. Die Kalibration der explantierten Sensoren zeigte, dass die Sensoren voll funktionsfähig blieben und über den kompletten relevanten Messbereich linear waren.

Diskussion: Die im Rahmen dieses Pilotprojektes ermittelten Ergebnisse belegen die volle Funktionsfähigkeit des verwendeten implantierbaren Mikrosensors. Zudem konnte gezeigt werden, dass eine gezielt gesetzte Infektion zu messbaren Veränderungen des Wundmilieus führt und daher als Infekt-assoziiert gewertet werden kann. Die Implantation der Mikrosensoren könnte daher zur Überwachung von smoldering-Infektionen bei implantierten Fremdmaterialien eingesetzt werden und so zu einem standardisierten Infekt-Monitoring und konsekutiver Reduktion der Komplikationsrate führen.