Untersuchungen zum Einfluss von Biokeramiken auf biologische Leistungen von Mikroorganismen

Zusammenfassung

Hintergrund und Fragestellung. Biomaterialien werden zunehmend als Hartgewebeersatz eingesetzt. Als problematisches Implantatlager werden die keimbesiedelten Mittelohrräume und Nasennebenhöhlen angesehen, denn hier spielen Wechselwirkungen zwischen Implantat und Mikroorganismen eine entscheidende Rolle für den Operationserfolg.

Material und Methode. Die Studie umfasste die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Bioverit^®, Al₂O₃-Keramik, Glaskohlenstoff und Mikroorganismen der Mittelohr- und Nasennebenhöhlenflora.

Ergebnisse. Im Suspensionsversuch beobachteten wir eine Hemmwirkung auf gramnegative Keimspezies, während Pilze und grampositive Spezies nicht beeinflusst wurden. Die Hemmwirkung von Al₂O₃-Keramik war am deutlichsten, nahm über Bioverit^® zum Glaskohlenstoff ab. Streptococcus pneumoniae und salivarius konnten Glaskohlenstoff mikrobiell verwerten. Dagegen zeigten Al₂O₃-Keramik und Bioverit^® keine Förderung der Keimvermehrung.

Schlussfolgerungen. Aus mikrobiologischer Sicht scheint Bioverit^® für Implantationen in Mittelohr oder Nasennebenhöhlen am geeignetsten und Glaskohlenstoff ungeeignet.

Abstract

Background and objective. Biomaterials that come into contact with microorganisms in the middle ear or paranasal sinuses should be tested before clinical application. Thus, it is necessary to test the influence exerted on bacterial growth by biomaterials used as bone substitutes in head and neck surgery before implantation.

Patients and methods. In this study, Bioverit, Al₂O₃ ceramic, and glass carbon were subjected to contamination with typical microorganisms in the middle ear and paranasal sinuses such as Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae and salivarius, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis and Candida albicans.

Results. In the suspension test, all gram-negative species were inhibited, but gram-positive microorganisms and Candida albicans were not affected. The Al₂O₃ ceramic showed the largest inhibition effect while growth inhibition of glass carbon was low. Streptococcus pneumoniae and salivarius can use glass carbon as a nutrient. In contrast, Bioverit and Al₂O₃ ceramic could not improve the growth of all tested microorganisms.

Conclusions. In conclusion, we think that Bioverit is suitable for implantation in bacterially contaminated regions of the head and neck, whereas glass carbon is unsuitable for this application in reconstructive surgery.