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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-77582
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2010/7758/


Untersuchungen zur antimikrobiellen Wirksamkeit Gentamicin-beschichteter Implantate zur Reduktion Implantat-assoziierter Infektionen in der Orthopädie und Unfallchirurgie : Eine experimentelle Untersuchung am Kaninchenmodell

The effects of combined gentamicin-hydroxyapatite coating for cementless joint prostheses on the reduction of infection rates in a rabbit infection prophylaxis model

Österling, Jana


Originalveröffentlichung: (2010) Biomaterials, 27. 2006 p. 4627-4637
pdf-Format: Dokument 1.pdf (5.207 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Labor für Experimentelle Unfallchirurgie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 09.07.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 23.08.2010
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel der vorliegenden Arbeit war die Testung der antimikrobiellen Wirksamkeit von HA-Gentamicin- und HA-RGD-Gentamicin-beschichteten Implantaten im Vergleich zu einer reinen HA-Beschichtung an einem Kanincheninfektionsprophylaxemodell. Der intramedulläre Tibiamarkkanal der Tiere wurde während der K-Draht- Implantation mit Staphylococcus aureus infiziert. Dabei wurde im Rahmen einer Pilotstudie eine Keimmenge von 10^7 KBE des Staphylococcus aureus-Stammes EDCC 5055 als Inokulationsdosis für die Hauptstudie gewählt.
In der Hauptstudie zeigten sich nach einer Beobachtungsdauer von 4 Wochen keinerlei Zeichen einer Infektion bei insgesamt 19 getesteten Tieren mit Gentamicin-HA- bzw. Gentamicin-HA-RGD-Implantat, während sich in der Kontrollgruppe mit Gentamicin-freien HA-beschichteten K-Drähten in 88% der Fälle (7 von 8 Tieren) eine Implantat-assoziierte Infektion entwickelte.
Somit zeigte sich eine signifikante Reduktion der Infektionsrate bei allen Tieren der Versuchsgruppen mit Gentamicin-beschichteten K-Drähten (p<0,001). Es fand sich eine ausgezeichnete Korrelation der Ergebnisse der klinischen, radiologischen und histologischen Untersuchungen verglichen mit den mikrobiologischen Resultaten. Mittels Durchführung einer Pulsfeld-Gel- Elektrophorese konnte in allen Fällen bei Infektion der inokulierte Staphylococcus aureus EDCC 5055 als Infekt-auslösender Keim nachgewiesen und somit eine Kontamination ausgeschlossen werden.
Zusammenfassend wurde für beide Gentamicinbeschichtungen eine hervorragende antimikrobielle Wirksamkeit in dem vorgestellten Infektions- prophylaxemodell nachgewiesen.
Kurzfassung auf Englisch: The purpose of this study was to test the antimicrobial activity of gentamicin-HA and gentamicin-HA-RGD-coatings compared to HA-coated implants in a rabbit model. The intramedullary tibia canal was contaminated with Staphylococcus aureus. The pilot study determined an inoculation dose of 10^7 CFUs of the used Staphylococcus aureus EDCC 5055 for the main study.
None of the 19 animals that received a gentamicin-HA- or a gentamicin-HA-RGD- K-wire showed any signs of infection whereas infection occured in 88% (7 of 8) of the rabbits with pure HA-implants after an observation period of 4 weeks in the main study.
This was related to a highly statistically significant difference between both gentamicin coatings and the HA-group (p<0,001). There was a very good correlation of the clinical, radiological and histological findings compared with the microbiological results.
With use of pulse-field gel electrophoresis the previously inoculated Stapyhlococcus aureus EDCC 5055 could be identified in all cases of infection so that potential contamination issues could be excluded. In summary, a very good antimicrobial activity of the two gentamicin coatings implants could be demonstrated in the used rabbit infection prophylaxis model.