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Fragestellung: Die Beschichtung von Implantatoberflächen mit antimikrobiellen Substanzen wie Silber ist ein vielversprechendes Konzept gegen Primärinfektionen in der Endoprothetik, insbesondere bei immunsupprimierten Patienten oder chronischen Infektionen und Revisionsoperationen. Neben suffizienten antimikrobiellen und mechanischen Eigenschaften ist es besonders wichtig, dass die Implantate nicht die lokale mikrovaskuläre Perfusion der Muskulatur beeinträchtigen und damit die mikrobielle Wirtsabwehr und Gewebereparaturprozesse verschlechtern. Ziel der hier vorgestellten Studie war daher, die Biokompatibilität einer neuentwickelten Titan-Silber-Verbundbeschichtung in der Rückhautkammer der Maus mittels Intravitalmikroskopie zu analysieren.

Methodik: Bei insgesamt 21 C57BL/6J Mäusen (25-35 g; 8-20 Wochen; Ketamin/Xylazin-Narkose 90/25mg/kg ip) wurde das etablierte Rückhautkammermodell präpariert und anschließend die Titan-Silber-Beschichtung, welche via physikalische Gasphasenabscheidung auf zylindrischen Titanplättchen (3x0,1 mm) aufgebracht wurde, implantiert. Es wurden 3 Gruppen (n=7) gebildet: Titanplättchen mit und ohne Beschichtung und die negative Kontrolle ohne Implantat. Nach Implantation wurden repetitiv die funktionelle kapillare Dichte, die Leukozyten-Endothel-Interaktion und mikrovaskuläre Leakage mittels Intravitalfluoreszenzmikroskopie zu den Zeitpunkten 1h, 24h sowie 3 und 7 Tage untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die beschichteten Implantate wurden zu allen Zeitpunkten gut durch das Gefäßsystem toleriert. Es zeigte sich in der Silber-Gruppe sowohl eine normale funktionelle Kapillardichte (305-320 cm/cm²) als auch eine intakte endotheliale Integrität (0,6-0,7) im Vergleich zu den reinen Titanplatten und den Kontrollen. Durch die Quantifizierung der Leukozyten-Endothel-Interaktion (rollende Leukozyten 25-30 %) konnten zudem keine Entzündungszeichen durch die Silberimplantate nachgewiesen werden. Nach Explantation war noch eine Restsilberbeschichtung von 36±16 Gew% vorhanden (Beginn 72 Gew%), was auf eine ausreichende, aber moderate Silberfreisetzung über den gesamten Beobachtungszeitraum hinweist.

Die Daten dieser Studie zeigen, dass die neu entwickelte Titan-Silber-Beschichtung die Mikrozirkulation und endotheliale Integrität der quergestreiften Muskulatur in der Rückenhautkammer der Maus nicht beeinträchtigt. Die auf Silber basierende Oberflächenmodifikation verstärkt nicht die Leukozytenaktivierung und ist damit gleichermaßen gewebeverträglich wie kommerzielles Titan.

Möglicherweise ist diese Beschichtung eine vielversprechende therapeutische Option, um die antimikrobielle Beschichtung von Endoprothesen und Implantaten zu optimieren.