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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2024)

22. - 25.10.2024, Berlin

Einfluss von physiologischen Flüssigkeiten auf die Silberionenabgabe und Wirksamkeit einer aktivierbaren anti-infektiven Implantatbeschichtung aus Poly-L-Lactid und Silbernitrat

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Martin Schulze - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie, Münster, Germany
  • Jan Pützler - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie, Münster, Germany
  • Manfred Fobker - Universitätsklinikum Münster, Zentrum für Laboratoriumsmedizin, Münster, Germany
  • Silke Niemann - Universitätsklinikum Münster, Institut für Medizinische Mikrobiologie, Münster, Germany
  • Julian Hasselmann - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie, Experimentelle Orthopädie, Münster, Germany
  • Georg Gosheger - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie, Experimentelle Orthopädie, Münster, Germany
  • Melanie Nonhoff - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Allgemeine Orthopädie und Tumororthopädie, Experimentelle Orthopädie, Münster, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2024). Berlin, 22.-25.10.2024. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2024. DocAB90-3179

doi: 10.3205/24dkou519, urn:nbn:de:0183-24dkou5195

Veröffentlicht: 21. Oktober 2024

© 2024 Schulze et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Bei der Entwicklung einer aktivierbaren anti-infektiven Implantatbeschichtung auf Basis von Poly-L-Lactid und Silbernitrat wurden Bedenken hinsichtlich einer möglichen Hemmung der Silberwirkung durch physiologische Flüssigkeiten geäußert. In der Literatur wird darauf hingewiesen, dass Silberionen an Thiolgruppen binden können, was die minimale Hemmkonzentration (MHK) erhöhen kann [1]. Daher könnte das Glutathion im Serum eine Rolle für die Wirksamkeit der Beschichtung bei klinischen Anwendungen und in vivo Studien spielen. Um die potenzielle Hemmung oder Verschiebung der MHK der aktivierten Beschichtung in situ und in verschiedenen in vivo oder in vitro Modellen zu bewerten, wurden Wachstumskurven erstellt. Die Kurven wurden unter Berücksichtigung des gemessenen Mittelwertes der Silberfreisetzung aus einer PLLA + 6% Silbernitratbeschichtung (57,8 mg/L) erstellt.

Methodik: Für die Herstellung der Testlösungen wurde eine Stammlösung von 1.280 mg/L Silbernitrat verwendet. Diese wurde mit humanem, fetalem Rinder-, Maus- oder Kaninchenserum oder Tryptose-Soja-Bouillon (TSB) gemischt. Die Konzentrationen der Seren betrugen 50, 100, 150 und 200 mg/L, während die TSB-Konzentrationen 50 und 100 mg/L betrugen. Anschließend wurden 100 µL der Lösungen mit einer Bakterienlast von 105 CFU/mL Staphylococcus epidermidis RP62A-Kultur in TSB (100 µL) bebrütet. Die Inkubation wurde in technischen Duplikaten und biologischen Triplikaten für 24 Stunden bei 37°C durchgeführt. Die optische Dichte (OD) wurde alle 30 Minuten bei 578 nm gemessen.

Ergebnisse: Konzentrationen von 50 mg/L Silbernitrat und höher hemmten das Wachstum von S. epidermidis in Humanserum, FBS, Mäuseserum und Kaninchenserum für 24 Stunden (Abbildung 1 [Abb. 1]). Es wurden keine Wachstumsunterschiede zwischen TSB und einer der Serumproben festgestellt.

Schlussfolgerung: Die MHK von Silbernitrat liegt bei allen Seren unter 50 mg/L, was darauf hindeutet, dass die Silberionenabgabe der Implantatbeschichtung auf einem therapeutisch wirksamen Niveau liegt. Es ist wichtig zu beachten, dass die MHK aufgrund der Bindung von Serumkomponenten möglicherweise erhöht ist. Allerdings ist dies für die Wirksamkeit der Beschichtung irrelevant, solange die vorherigen Werte der Silberionenfreisetzung in allen Modellen garantiert werden können.