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Development of antibiofilm coatings for implants

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Antibakterielle Beschichtungen für Implantate

Um Infektionen durch bakteriell verunreinigte medizinische Implantate zu vermeiden, sind dringend neue Lösungen gefragt. So entwickeln europäische Wissenschaftler nun innovative Beschichtungen, die antibakteriell wirken.

Gesundheit

Manche Mikroorganismen sind in der Lage, sich schichtweise anzusiedeln und auf bestimmten Oberflächen Biofilme zu bilden. Diese so genannten Biofilm-assoziierten Infektionen (BAI) sind für 15-25% aller Fälle von Implantatversagen verantwortlich, da Biofilme gegen Antibiotika resistent sind. Für das bessere Einwachsen von Knochenimplantaten werden inzwischen neuartige poröse Materialien als Träger (Scaffolds) eingesetzt, die allerdings auch für Bakterien eine ideale Nische darstellen, um sich zu vermehren. Bislang wurden biozide Implantatbeschichtungen entwickelt, die Silberionen oder herkömmliche Antibiotika freisetzen und damit die Bildung von Biofilmen verhindern. Das EU-finanzierte Projekt COATIM (Development of antibiofilm coatings for implants) forscht nun an der nächsten Generation von Implantatbeschichtungen aus neuartigen effektiven, patentrechtlich geschützten Biofilm-hemmenden Molekülen (anti-biofilm molecules, ABM). So wurden fünf Moleküle ausgewählt, die am wirksamsten die Besiedlung medizinischer Implantate mit Bakterien oder Pilzen verhindern. COATIM brachte diese ABM auf kleine Titanimplantatsubstrate auf und testete in vitro und in vivo deren antimikrobielle Aktivität wie auch die Fähigkeit, in den Knochen einzuwachsen (Osseointegration). Weiterhin wird derzeit ein Toxizitätsprofil erstellt und die Restaktivität nach dem Sterilisieren ermittelt. In Kürze wird die ABM-Beschichtung auf komplexe orthopädische und dentale Implantate aufgebracht und an einem Mausmodell für die Besiedlung mit Biofilmen getestet. Die Vermeidung von BAI ist vor allem entscheidend, um den Nachoperationsaufwand zu reduzieren. Neben höheren Behandlungskosten verursachen diese Infektionen erhebliche Schmerzen und Leiden beim Patienten, sodass die Studienergebnisse viel dazu beitragen könnten, unnötiges Leid zu vermeiden oder zu verringern.

Schlüsselbegriffe

Antibakteriell, Beschichtung, medizinische Implantate, Biofilm, Biofilm-hemmende Moleküle

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