Ny implantatbeläggning skyddar mot bakterieinfektioner

För att lösa problemet med implantatrelaterade infektioner utvecklades en antibakteriell biokompatibel flerskiktsbeläggning. För godkännande av ett sådant beläggningssystem som en medicinsk anordning krävs karakterisering av dess mekaniska och tribologiska egenskaper. Eftersom ingen av de befintliga teststandarderna är fullt tillämpliga på det nuvarande beläggningssystemet, utvecklades ett testkoncept för att undersöka vätbarhet, topografi, morfologi, tjocklek, hårdhet, Youngs modul, vidhäftningsstyrka och tribologiska egenskaper hos flerskiktsbeläggningen.

När en person har en implantatrestaurering börjar en "tävling" inom kroppen: kroppens celler arbetar för att implantatet ska accepteras - men om bakterier först kommer in i implantatytan kan detta leda till infektion, vilket ofta kräver ytterligare behandling. Dr Martin Schulze, en av författarna tilldetta papper, arbetar med att utveckla en speciell beläggning för att förhindra infektion för att göra denna så kallade "ytkonkurrens" mer gynnsam för patienterna. Han och hans team hoppas kunna förbättra implantatytan med ett nytt beläggningssystem.

Ytkonkurrens

"Implantat innehåller redan en beläggning av infektionsbekämpande ämnen", förklararHasselmann. Däremot har frisättningshastigheten av det smittskyddande ämnet in vivo varit problematiskt i hittillsvarande studier: för mycket frisätts tidigt, och sedan frisätts för lite så att det antiinfektiösa ämnet inte längre når en tillräcklig effektiv dos och kan till och med leda till bakteriell resistens. "Och hastigheten för frisättning av anti-infektionsämnen är mycket svår att kontrollera," sa Hasselmann.

Aktiva ingredienser i anti-infektionsämnen frisätts på ett kontrollerat sätt

Det nya beläggningssystemet som utvecklats av Dr. Martin Schulzes team möjliggör exakt, målinriktad kontroll av frisättningshastigheten för de aktiva ingredienserna i anti-infektionsämnen, vilket hjälper till att bekämpa infektioner och förhindrar potentiellt farliga händelser. I forskargruppen ingår en erfaren medlem, Prof. Gosheger, som redan tidigare har utvecklat en silverbeläggning för implantat, vilket har kunnat minska infektionsfrekvensen avsevärt. Det nya beläggningssystemet är designat för att ytterligare minska infektioner och minska risken för upprepad operation. Beläggningssystemet måste testas för mekaniska egenskaper och mikrobiologi innan det kan godkännas för marknadsföring.

Ett nytt beläggningssystem kräver nya teststandarder

Hasselmannnämnde också att en av de största befintliga svårigheterna är att detta är ett helt nytt beläggningssystem, som fortfarande är i utvecklingsfasen och för vilket det inte finns några övergripande teststandarder. Därför gjorde han en omfattande litteratursökning utifrån vilken en teststandard utvecklades och implementerades. Under bearbetningen av testproverna i Materialtekniklaboratoriet försåg laboratoriet honom med ett elektronmikroskop för att skanna och observera de analyserade beläggningarna.