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Fragestellung: Postoperative und posttraumatische Knocheninfektionen gehören immer noch zu schwerwiegenden Komplikationen in der Unfallchirurgie und Orthopädie. Die Biofilmbildungseigenschaften von Bakterien auf Metall- und Kunststoffoberflächen machen Osteosynthesematerialien zu potentiellen Gefahrenherden bei der Ausbildung bzw. Persistenz einer Infektion. Deshalb müssen antimikrobielle Beschichtung für Implantate zur Verbesserung der Infektprophylaxe als sinnvoll angesehen werden. Der breite antimikrobielle Effekt von Silber ist seit längerem bekannt und ist deshalb auch für die Beschichtung von Osteosynthesematerialien interessant. Die Fragestellung dieser Arbeit ist, wie hoch der antimikrobielle Effekt einer Silber-Siliziumoxid-Beschichtung für Osteosynthesematerialien im Rahmen von in vitro und ex vivo Untersuchungen ist und wie lange der antimikrobielle Effekt anhält.

Methodik: Die getestete Silber-Siliziumoxid-Beschichtung besteht aus einer Silizium-Schicht in die Silber in Form feinster Partikel mit einem Silbergehalt von weniger als 10µg/cm² eingebettet ist. Diese Beschichtung kann auf sämtliche Metall und Polymeroberflächen appliziert werden. Silber-Silizumoxid-beschichtete Titan K-Drähte wurden durch drei verschiedene in vitro Bakterienproliferationstests hinsichtlich ihrer antimikrobiellen Aktivität gegen Staphylococcus aureus, Stapyhlococcus epidermidis und MRSA hin untersucht und mit Silber-freien Siliziumoxid-beschichteten Implantaten verglichen. Des Weiteren wurden jeweils 6 Silber-Siliziumoxid-beschichtete Implantate in die Rückenmuskulatur von Kaninchen implantiert und nach 2, 7, 14 und 28 Tagen die verbliebene antimikrobielle Aktivität in einem in vitro Bakterienproliferationsassay (Numetrika) getestet, um die Länge der Wirksamkeit der Beschichtung zu analysieren.

Ergebnisse: Die Silber-Siliziumoxid-beschichteten Implantate wiesen eine bakterizide antimikrobielle Wirksamkeit gegen sämtlich getestete Keime, einschließlich MRSA, in den in vitro Proliferationstests auf, während es bei den Implantaten ohne Silber zu einem ungestörten Bakterienwachstum kam. Die bakterizide Wirkung war auch nach 2, 7, 14 und 28 Tagen Implantationsdauer in der Kaninchenrückenmuskulatur im Proliferationstest noch vorhanden.

Schlussfolgerungen: Die vorgestellte Silber-Siliziumoxid-Beschichtung zeigt eine hervorragende antimikrobielle Aktivität gegen Staphylokokken, einschliesslich MRSA. Ihr Effekt dauert unter in vivo Bedingungen mehr als 28 Tage an. Diese Beschichtung verspricht eine Verbesserung der Infektionsprophylaxe in der Unfallchirurgie.