Ingen chance for bakterier på implantater

Hofte- og tandimplantatoperationer er rutine. Men ikke helt risikofrit. De kan resultere i infektion, som er svær at kontrollere med orale eller intravenøse antibiotika. I sådanne tilfælde, implantatet skal sandsynligvis udskiftes. Fraunhofer-forskere kan nu påføre et præcist tilpasset lægemiddel direkte på erstatningsimplantatet, mens antibiotikummets effektivitet øges betydeligt via en synergisme med sølvioner. Deres forskning vil blive udstillet på MEDICA- og COMPAMED-messerne i Düsseldorf fra den 12. til den 15. november, 2018 (Hal 8a, Stand P13).

Hvert skridt er smertefuldt – der er ingen mulighed for at komme uden om et nyt kunstigt hofteled. Men sådanne operationer indebærer risiko for, at bakterier kommer ind i såret og udvikler sig til alvorlige infektioner. Normalt behandles disse med antibiotika. Imidlertid, nogle bakterier er resistente over for visse antibiotika, og det er ofte umuligt at administrere en stærk nok dosis orale eller intravenøse antibiotika til at eliminere alle patogenerne på implantatet. Implantatet bliver ustabilt og skal udskiftes. Hvordan kan en anden infektion undgås?

Væsentlig forøgelse af antibiotikaens effektivitet

Som en del af "Synergy-Boost"-projektet, forskere ved Fraunhofer Institutes for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM, for molekylærbiologi og anvendt økologi IME, for celleterapi og immunologi IZI, og for Toksikologi og Eksperimentel Medicin har ITEM sammen udviklet en teknik til forebyggelse af yderligere infektion. "Vi påfører det nødvendige antibiotikum direkte på det andet implantat - og bringer det lige til det sted, hvor det er nødvendigt, " siger Kai Borcherding, en videnskabsmand ved Fraunhofer IFAM. "Vi forskede også i, hvordan antibiotika og sølvioner virker synergistisk, øger lægemidlets effektivitet betydeligt." Mens både antibiotika og sølvioner kan eliminere patogener, deres kombinerede effekt er meget stærkere end summen af ​​deres individuelle effekter – de forstærker hinanden.

Sølvioner har længe været kendt for at øge effekten af ​​antibiotika væsentligt, men forskning i mekanismen har været begrænset til isolerede eksperimenter. Det optimale forhold mellem sølvioner og antibiotiske molekyler afhænger ikke kun af det anvendte lægemiddel, men også på hvilken mikroorganisme der skal dræbes. Forskerne ved Fraunhofer IME udførte oprindeligt store screeninger. De undersøgte 20 forskellige antibiotika med forskellige forhold mellem sølvioner og på fire nøglepatogener - i alt mere end 9000 tests - for at identificere de mest effektive kombinationer.

Udvælgelse af antibiotika til specifikke patogener og anvendelse af dem topisk

Hvis patienter lider af en infektion og har brug for et nyt hofteled eller et nyt tandimplantat, den første ting, lægen vil gøre, er at generere et antibiogram. Der tages passende prøvemateriale, mikroorganismerne fra det dyrkes og analyseres derefter for at identificere det passende antibiotikum. Dette er en standardprocedure. Lægen påfører derefter det passende antibiotikum direkte på implantatet. "Hos Fraunhofer IFAM, vi har allerede undersøgt, hvordan antibiotika kan opbevares, og udviklede forskellige belægningsmetoder til at gøre dette, " siger Borcherding. Forskerne har fundet en måde at strukturere overfladen på, så den absorberer antibiotikaen. I et vakuum, de påfører belægningen indeholdende sølv på overfladen af ​​implantatet. Udviklingen af ​​belægningsprocessen er nu afsluttet. Forskere ved Fraunhofer IZI og Fraunhofer ITEM skal nu verificere dets effektivitet. Forskere ved Fraunhofer ITEM er også ved at udarbejde den nødvendige dokumentation for godkendelse af medicinsk udstyr.

Forskerne i "Synergy-Boost"-projektet forsøger også at besvare et yderligere spørgsmål:Hvilke naturlige stoffer fra planter eller træer kan være egnede til at syntetisere nye antibiotika? De første resultater fra Fraunhofer IZI er lovende, men det vil tage flere år, før sådanne antibiotika er klar til kliniske forsøg.