Auswirkungen von Beschichtungen auf die Oberflächenstruktur und Keimbesiedlung von Silikonen
Der bakterielle Bewuchs auf inkorporierten Silikonkörpern ist seit Einführung des Werkstoffs Silikon in die Mund-, Kiefer- und Gesichtsprothetik ein erhebliches Problem, das nicht nur die Haltbarkeit der Silikonkörper herabsetzt, sondern auch die Lebensqualität und die Gesundheit der Patienten vermindert. Alternativen zum Werkstoff Silikon sind heutzutage das Methacrylat und Titan, die jedoch nicht die Vorteile des Silikons aufweisen. Um Silikone in der Mund-, Kiefer- und Gesichtsprothetik einsetzen zu können, bedarf es seitens des Patienten eines großen Pflegeaufwands, der eine zu schnelle Verkeimung des Silikonkörpers und eine damit verbundene Unbrauchbarkeit verhindern soll. Durch eine geeignete Oberflächenmodifikationen, einer amphoteren Oberflächenbeschichtung, kann dieser Verkeimung entgegengewirkt werden. Die Wirksamkeit der bakteriellen Reduktion dieser Modifikation wurde in einer vergleichenden in vitro Untersuchung mit fünf Bakterienstämmen (Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumonia, unpathogene Neisserien, Escherichia coli und Streptococcus salivarius) und fünf Silikonen (Episil-E, Obturasil 40, Odontosil 40, VS-D-151/1 und Elastosil RT625A) erforscht. Insgesamt wurden über 800 Proben untersucht. Die Silikonprobekörper wurden in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine davon wurde mittels eines nass-chemischen Verfahrens amphoter beschichtet. Die andere diente als Referenz. Die Analyse erfolgte auf zwei Wegen: Nach Inkubation von je vier beschichteten und vier unbeschichteten Probekörpern mit einer Bakterien-Monokultur schloss sich die mikrobiologische Auswertung im klassischen Stil an. Die auf den Probekörpern adhärenten Bakterien wurden entfernt, nach einer Verdünnungsreihe auf Agarplatten erneut angezüchtet, anschließend bebrütet und die entstandenen Kolonien ausgezählt. Die so erhaltenen Werte, die „cfu“ (colony forming units), wurden als Kontrolle der computergestützten Fluoreszenzmessung erfasst. Die zweite Methode entsprach bis zum Ablösen der Bakterien von den Probekörpern der ersten. Alle adhärenten Bakterien verblieben auf den Silikonen, wurden mittels eines Bakterien-DNA-Farbstoffs angefärbt und computergestützt mit Hilfe eines Fluoreszenzmessgeräts ausgezählt und statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse der klassischen mikrobiologischen Methode bestätigten die Messungen mit dem Fluoreszenzmessgerät. Die Untersuchungen ergaben, dass die amphotere Oberflächenmodifikation bei allen Silikonen eine Reduktion der bakteriellen Adhäsion zur Folge hatte. Dabei konnten statistisch signifikante Werte von 14% bis zu 69% ermittelt werden. Insgesamt kann festgestellt werden, dass durch die amphotere Beschichtung von Silikonen ein Potential zur Reduktion der Keimbesiedelung und eine verringerte Adhäsion von Bakterien gegeben ist. Ein möglicher Grund hierfür ist der elektrostatische Zustand an der Grenzschicht beschichteter Oberfläche zum Bakterium. In welchem Maß sich diese Veränderung des Werkstoffs auswirkt und welche weiteren Alternativen sich bieten, muss in kommenden in vitro Tests und anschließenden in vivo Untersuchungen verifiziert werden.
Silikon, Beschichtung, Bakterien, Oberfläche, silicone, coating, bacteria, surface
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