Antibiotika-haltige Knochenzemente: In vitro Untersuchungen der ...

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Antibiotika-haltige Knochenzemente: In vitro Untersuchungen der ...

Zusammenfassung 84

6 Zusammenfassung

Biomaterialien sind in der Medizin unersetzlich. Eine gefürchtete Komplikation während und

nach ihrer Implantation ist die Biomaterial-assoziierte Infektion. Musterbeispiel sind

Infektionen von Arthroplastiken. Zahlreiche Studien belegen den hohen Stellenwert

Antibiotika-haltiger Knochenzemente in der Prophylaxe. Erst durch den Einsatz Antibiotikahaltiger

Knochenzemente konnte die Infektionsrate auf 1 bis 2% der Operationen gesenkt

werden.

In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Knochenzemente (VersaBond und

Palacos R) mit unterschiedlichen Antibiotika (Gentamicin und Clindamycin) in

unterschiedlichen Konzentrationen (VersaBond AB [1g Gentamicin], VersaBond mit 2g

Gentamicin, VersaBond mit 1g Clindamycin, VersaBond mit 2g Clindamycin und Refobacin

Palacos R [0,5g Gentamicin])in vitro hinsichtlich ihrer Freisetzungskinetiken und ihrer

antimikrobiellen Wirkung mit unterschiedlichen Methoden (kontinuierliche Elution, statische

Elution, Diffusionsversuche, Infektionsversuche, Fluoreszenzmikroskopie,

Rasterelektronenmikroskopie) untersucht.

Die Ergebnisse der kontinuierlichen und statischen Elutionen zeigten initial hohe

Freisetzungsraten der Antibiotika. Im untersuchten Zeitraum von 24 Stunden wurde die

minimale Hemmkonzentration der untersuchten Bakterien in keinem Fall unterschritten. Bei

statischer Elution konnte gezeigt werden, daß in den ersten 24 Stunden nur ein Teil des in den

Testzylindern inkorporierten Antibiotikums eluiert wird (etwa 3% des Gentamicins aus

Refobacin Palacos R, etwa 2% des Gentamicins aus VersaBond [mit 1g bzw. 2g Gentamicin]

und etwa 8% des Clindamycins aus VersaBond).

Diffusionsversuche zeigten, daß das bakterielle Wachstum noch nach 20 Tagen in

unmittelbarer Umgebung der Testzylinder gehemmt wurde.

In den Infektionsversuchen mit Staphylococcus epidermidis konnte gezeigt werden, daß durch

alle untersuchten Antibiotika-haltigen Knochenzemente bakterielles Wachstum in den ersten

24 Stunden vollständig sowohl im Eluat als auch auf den Testzylindern verhindert wurde.

In einem weiteren Versuchsansatz wurde die Entwicklung eines Biofilms durch

Staphylococcus epidermidis auf Antibiotika-haltigen und unbeladenen PMMA-Testzylindern

untersucht. Auf unbeladenem Knochenzement bildete sich bereits nach nur einmaliger

Inokulation von Bakterien ein Biofilm. Auf den Gentamicin-haltigen Knochenzementen

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